Konsep tumbuhan Dalam al-Qur’anrepository.uinmataram.ac.id/713/1/Konsep Tumbuhan dlm...
224
Konsep tumbuhan Dalam a l - Q u r ’ a n Dr. Suhirman, S.Pd., M.Si Seri Integrasi al-Qur’an & Sains LP2M uin mataram
Transcript of Konsep tumbuhan Dalam al-Qur’anrepository.uinmataram.ac.id/713/1/Konsep Tumbuhan dlm...
ii
Konsep tumbuhan Dalam
al-Qur’an
Dr. Suhirman, S.Pd., M.Si
LP2M
UIN Mataram
Seri Integrasi al-Qur’an & Sains
LP2M uin mataram
iii
Konsep Tumbuhan dalam al-Qur’an @ Dr. Suhirman, S.Pd., M.Si. Penulis : Dr. Suhirman, S.Pd., M.Si. Editor : Moh. Asyiq Amrulloh Layout : Sanabil Creative Desain Cover : Sanabil Creative All rights reserved Hak cipta dilindungi undang-undang Dilarang memperbanyak sebagian atau keseluruhan isi buju dengan media cetak, elektronik, atau media oline tanpa izin dari pemegang hak cipta ISBN 978-623-7090-71-7 Cetakan 1 November 2019 Penerbit: Pusat Penelitian dan Publikasi Ilmiah LP2M Universitas Islam Negeri (UIN) Mataram Jln. Pendidikan No. 35 Mataram, Nusa Tenggara Barat telp. 0370-621298, Fax: 625337 625337 Sanabil Jln. Kerajinan 1 Blok C/13 Puri Bunga Amanah Mataram Telp. 0370-7505946/Mobile 0878 5042 5281 Email: [email protected]
iiiiii
PENGANTAR PENULIS
Buku Konsep Tumbuhan dalam al-Qur’an Seri Integrasi Islam dan
Sains ini berisi tentang uraian materi-materi yang berkaitan dengan
bidang biologi dasar, di antaranya adalah uraian tentang materi kehidupan
yang mengupas jaringan dan organ tumbuh-tumbuhan, reproduksi
tumbuh-tumbuhan, pertumbuhan dan perkembangan, genetika, dan
keanekaragaman hayati.
Dalam kesempatan ini, penulis tidak lupa mengucapkan terima
kasih kepada berbagai pihak, terutama Bapak Rektor Universitas Islam
Negeri (UIN) Mataram yang telah memberikan motivasi dan semangat
dalam menghasilkan karya tulis. Ucapan terima kasih kepada Ketua
Lembaga Pengabdian dan Penelitian Mataram (LP2M) UIN Mataram
beserta seluruh Ketua Pusat Penelitian dan Publikasi Ilmiah yang telah
memberikan kesempatan untuk menuangkan gagasan penulisan buku ini.
Terima kasih juga penulis sampaikan pada editor, Moh. Asyiq Amrulloh
yang telah memberikan masukan dan koreksi yang sungguh berarti dalam
menyempurnakan tulisan ini. Khusus kepada saudara Dr. Yusuf, M.Pd.
penulis sampaikan apresiasi yang turut serta memberikan kontribusi yang
konstruktif dalam proses penyusunannya.
Semoga Allah swt. membalas dengan pahala kepada semua pihak
yang telah membantu terselesainya penulisan buku ini.
Selamat membaca
Mataram, Agustus 2019
Penulis iii
Konsep Tumbuhan dalam al-Qur’an @ Dr. Suhirman, S.Pd., M.Si. Penulis : Dr. Suhirman, S.Pd., M.Si. Editor : Moh. Asyiq Amrulloh Layout : Sanabil Creative Desain Cover : Sanabil Creative All rights reserved Hak cipta dilindungi undang-undang Dilarang memperbanyak sebagian atau keseluruhan isi buju dengan media cetak, elektronik, atau media oline tanpa izin dari pemegang hak cipta ISBN 978-623-7090-71-7 Cetakan 1 November 2019 Penerbit: Pusat Penelitian dan Publikasi Ilmiah LP2M Universitas Islam Negeri (UIN) Mataram Jln. Pendidikan No. 35 Mataram, Nusa Tenggara Barat telp. 0370-621298, Fax: 625337 625337 Sanabil Jln. Kerajinan 1 Blok C/13 Puri Bunga Amanah Mataram Telp. 0370-7505946/Mobile 0878 5042 5281 Email: [email protected]
vii
DAFTAR ISI
Halaman Judul ……………………………………………......... i
Pengatar Penulis ............................................................................ ii
Daftar Isi ……………………………………………………… iii
BAB I JARANGAN DAN ORGAN TUMBUHAN
A. Pendahuluan .................................................................. 1
B. Pembagian Jaringan Tumbuhan …………………………. 2
C. Macam-Macam Jaringan Tumbuhan ………………….. 4
D. Organ Tumbuh-Tumbuhan ……………………………. 21
BAB II REPRODUKSI TUMBUHAN
A. Pendahuluan .................................................................. 47
B. Reproduksi Vegetatif (Aseksual)`……………………… 48
C. Reproduksi Generatif (Seksual) ………………………. 58
BAB III PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN TUMBUHAN
A. Pendahuluan ................................................................ 79
B. Pengertian Pertumbuhan dan Perkembangan 80
C. Tahapan Pertumbuhan dan Perkembangan ……………. 83
D. Faktor Pertumbuhan dan Perkembangan …………….... 97
E. Vitamin Pertumbuhan dan Perkembangan .................... 102
BAB IV GENETIKA I
A. Pendahuluan ................................................................. 104
B. Sejarah Genetika ........................................................... 105
C. Gen dan Kromosom ...................................................... 109
viiii
D. Pewarisan Sifat .............................................................. 128
E. Aspek-Aspek dalam Pewarisan Sifat ............................. 131
F. Manfaat Pewarisan Sifat ................................................ 140
BAB V GENETIKA II
A. Pendahuluan ................................................................. 143
B. Penyelarasan Ekspresi Gen ............................................ 144 151
C. Genetika Molekuler ………………………................. 153
D. Sintesis Protein .............................................................. 159
BAB VI KEANEKARAGAMAN HAYATI
A. Pendahuluan ................................................................ 161
B. Konsep Keanekaragaman Hayati …………................. 162
C. Tingkat Keanekaragaman Hayati …………….............. 169
D. Manfaat Keanekaragaman Hayati ................................. 190
E. Keanekaragaman Hayati di Indonesia ........................... 295
F. Nilai Keanekaragaman Hayati ...................................... 204
G. Faktor Penyebab Hilangnya Keanekaragaman Hayati..... 206
DAFTAR PUSTAKA
vii
vii
DAFTAR TABEL
Tabel 1.1 Macam-macam Jarimgam Kolenkim .......................... 13 Tabel 1.2 Perbedaan Tumbuhan Monokotil dan Dikotil ................ 36 Tabel 2.1 Perbedaan Gymnospermae dengan Angiospermae ......... 76 Tabel 2.2 Perbedaan Gymnospermae dengan Angiospermae ......... 77 Tabel 3.1 Perbedaan Pertumbuhan dan Perkembangan ................. 82 Tabel 4.1 Perbedaan ADN dan ARN .............................................. 112 Tabel 6.1 Persebaran Fauna di Dunia ............................................ 196
iii
D. Pewarisan Sifat .............................................................. 128
E. Aspek-Aspek dalam Pewarisan Sifat ............................. 131
F. Manfaat Pewarisan Sifat ................................................ 140
BAB V GENETIKA II
A. Pendahuluan ................................................................. 143
B. Penyelarasan Ekspresi Gen ............................................ 144 151
C. Genetika Molekuler ………………………................. 153
D. Sintesis Protein .............................................................. 159
BAB VI KEANEKARAGAMAN HAYATI
A. Pendahuluan ................................................................ 161
B. Konsep Keanekaragaman Hayati …………................. 162
C. Tingkat Keanekaragaman Hayati …………….............. 169
D. Manfaat Keanekaragaman Hayati ................................. 190
E. Keanekaragaman Hayati di Indonesia ........................... 295
F. Nilai Keanekaragaman Hayati ...................................... 204
G. Faktor Penyebab Hilangnya Keanekaragaman Hayati..... 206
DAFTAR PUSTAKA
viii
ix
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Macam-macam Jaringan Somatis ............................ 2 Gambar 1.2. Skema Pembagian Jenis-jenis Jaringan Tumbuhan ... 3 Gambar 1.3. Jaringan Epitel .......................................................... 4 Gambar 1.4. Letak Stomata pada Jaringan Epidermis ................... 5 Gambar 1.5. Jaringan Epidermis Daun ......................................... 5 Gambar 1.6. Jaringan Epidermis dan Modifikasinya ..................... 6 Gambar 1.7. Struktur Jaringan Parenkim ..................................... 7 Gambar 1.8. Struktur Jaringan Parenkim ...................................... 9 Gambar 1.9. Jaringan Kolenkim dan Sklerenkim ............................ 11 Gambar 1.10. Bentuk Sel Sklereid .............................................. 14 Gambar 1.11. Jaringan Pembuluh ................................................ 15 Gambar 1.12. Jaringan Floem ....................................................... 16 Gambar 1.13. Jaringan Floem dan Bagiannya ............................... 16 Gambar 1.14. Jaringan Xilem ........................................................ 17 Gambar 1.15. Bagian Jaringan Xilem dan Floem .......................... 18 Gambar 1.16. Lenticel dan Felogen ............................................... 19 Gamba 1.17. Jaringan Meristem Apikal, Interkalar, dan Lateral ..... 20 Gambar 1.18. Jaringan Primer dan Sekunder ................................ 21 Gambar 1.19. Organ Tumbuh-Tumbuhan ...................................... 22 Gambar 1.20. Morfologi Akar ...................................................... 25 Gambar 1.21. Anatomi Akar ......................................................... 27 Gambar 1.22. Jenis Akar .............................................................. 28 Gambar 1.23. Jenis Akar Monokotil dan Dikotil ........................... 29 Gambar 1.24. Jenis Akar-Akar Khusus ......................................... 30 Gambar 1.25. Morfologi Batang Monokotil dan Dikotil ................ 32 Gambar 1.26. Batang Tumbuhan Herba ........................................ 33 Gambar 1.27. Batang Tumbuhan Berkayu ..................................... 33 Gambar 1.28. Lapisan Kortek pada Monokotil dan Dikotil ........... 34 Gambar 1.29. Penampang Melintang Dikotil dan Monokotil ........ 35 Gambar 1.30. Penampang Melintang Stele ..................................... 36 Gambar 1.31. Fungsi Akar pada Tumbuhan ................................. 38 Gambar 1.32. Tumbuhan dengan Batang Tidak Tampak ................ 38 Gambar 1.33. Contoh Batang Basah ............................................. 39
xix
Gambar 1.34. Morfologi Daun ...................................................... 40 Gambar 1.35. Defisiensi pada Daun .............................................. 41 Gambar 1.36. Morfologi Daun Lengkap ....................................... 42 Gambar 1.37. Daun Lengkap dan Tidak Lengkap ......................... 43 Gambar 1.38. Bagian-Bagian Bunga ............................................ 45 Gambar 1.39. Bunga Tidak Sempurna ......................................... 46 Gambar 2.1. Spora pada Tumbuhan ............................................... 49 Gambar 2.2. Reproduksi Fragmentasi ............................................ 49 Gambar 2.3. P erbanyakan Spesies melalui Stolon ........................ 50 Gambar 2.4. Umbi yang Menghasilkan Spesies ........................... 50 Gambar 2.5. Umbi Lapis (bulbus) ................................................. 51 Gambar 2.6. Rhizoma atau Rimpang ............................................ 51 Gambar 2.7. Tunas pada Tumbuhan ............................................. 52 Gambar 2.8. Daun Cocor Bebek .................................................. 53 Gambar 2.9. Stek pada Tumbuhan ................................................. 54 Gambar 2.10. Mencangkok pada Tumbuhan ............................... 55 Gambar 2.11. Menempel pada Tumbuhan .................................... 55 Gambar 2.12. Okulasi pada Tumbuhan ......................................... 56 Gambar 2.13. Menyambung pada Tumbuhan ............................... 57 Gambar 2.14. Teknik Kultur Jaringan .......................................... 58 Gambar 2.15. Proses Pembentukan Sel Kalamin .......................... 62 Gambar 2.16. Pembentukan Gametofit Jantan & Betina ............... 63 Gambar 2.17. Proses Fertilisasi pada Angiospermae ................... 73 Gambar 2.18. Pembuahan Ganda pada Angiospermae ................... 74 Gambar 2.19. Proses Pembuahan pada Gymnospermae ................ 75 Gambar 3.1. Perkembangan Bakal Biji dan Buah ......................... 86 Gambar 3.2. Struktur Biji pada Tumbuhan ................................... 86 Gambar 3.3. Mekanisme Perkecambahan Epigeal .......................... 91 Gambar 3.4. Mekanisme Perkecambahan Hipogeal ..................... 92 Gambar 3.4. Pertumbuhan Akar Tumbuhan ................................... 93 Gambar 3.5. Pertumbuhan Batang Tumbuhan ............................... 95 Gambar 4.1. Sebuah kromosom ................................................... 116 Gambar 4.2. Bagian-bagian kromosom .......................................... 117 Gambar 4.3. Bentuk-bentuk kromosom ......................................... 119 Gambar 4.4. Tipe Kromosom ......................................................... 125 Gambar 4.5. Persilangan Monohibrid ............................................ 131
xiix
Gambar 1.34. Morfologi Daun ...................................................... 40 Gambar 1.35. Defisiensi pada Daun .............................................. 41 Gambar 1.36. Morfologi Daun Lengkap ....................................... 42 Gambar 1.37. Daun Lengkap dan Tidak Lengkap ......................... 43 Gambar 1.38. Bagian-Bagian Bunga ............................................ 45 Gambar 1.39. Bunga Tidak Sempurna ......................................... 46 Gambar 2.1. Spora pada Tumbuhan ............................................... 49 Gambar 2.2. Reproduksi Fragmentasi ............................................ 49 Gambar 2.3. P erbanyakan Spesies melalui Stolon ........................ 50 Gambar 2.4. Umbi yang Menghasilkan Spesies ........................... 50 Gambar 2.5. Umbi Lapis (bulbus) ................................................. 51 Gambar 2.6. Rhizoma atau Rimpang ............................................ 51 Gambar 2.7. Tunas pada Tumbuhan ............................................. 52 Gambar 2.8. Daun Cocor Bebek .................................................. 53 Gambar 2.9. Stek pada Tumbuhan ................................................. 54 Gambar 2.10. Mencangkok pada Tumbuhan ............................... 55 Gambar 2.11. Menempel pada Tumbuhan .................................... 55 Gambar 2.12. Okulasi pada Tumbuhan ......................................... 56 Gambar 2.13. Menyambung pada Tumbuhan ............................... 57 Gambar 2.14. Teknik Kultur Jaringan .......................................... 58 Gambar 2.15. Proses Pembentukan Sel Kalamin .......................... 62 Gambar 2.16. Pembentukan Gametofit Jantan & Betina ............... 63 Gambar 2.17. Proses Fertilisasi pada Angiospermae ................... 73 Gambar 2.18. Pembuahan Ganda pada Angiospermae ................... 74 Gambar 2.19. Proses Pembuahan pada Gymnospermae ................ 75 Gambar 3.1. Perkembangan Bakal Biji dan Buah ......................... 86 Gambar 3.2. Struktur Biji pada Tumbuhan ................................... 86 Gambar 3.3. Mekanisme Perkecambahan Epigeal .......................... 91 Gambar 3.4. Mekanisme Perkecambahan Hipogeal ..................... 92 Gambar 3.4. Pertumbuhan Akar Tumbuhan ................................... 93 Gambar 3.5. Pertumbuhan Batang Tumbuhan ............................... 95 Gambar 4.1. Sebuah kromosom ................................................... 116 Gambar 4.2. Bagian-bagian kromosom .......................................... 117 Gambar 4.3. Bentuk-bentuk kromosom ......................................... 119 Gambar 4.4. Tipe Kromosom ......................................................... 125 Gambar 4.5. Persilangan Monohibrid ............................................ 131
x
Gambar 4.6. Persilangan Dihibrid .................................................. 137 Gambar 5.1. Struktur sebuah gen ................................................... 145 Gambar 5.2. Proses Penyeleksian mRNA ...................................... 147 Gambar 5.3. Proses Transkripsi, Translasi DNA, RNA, Protein ..... 148 Gambar 5.4. Susunan DNA dan RNA ........................................... 151 Gambar 5.5. Struktur Molekul Karbohidrat .................................... 154 Gambar 5.6. Struktur Lemak .......................................................... 155 Gambar 5.7. Struktur Dasar Protein ............................................... 156 Gambar 5.8. Struktur Nukleotida .................................................... 156 Gambar 5.9. Anatomi Organela Ribosom ...................................... 158 Gambar 6.1. Keanekaragaman Hayati Tingkat Gen ....................... 172 Gambar 6.2. Keanekaragaman Hayati Tingkat Spesies .................. 175 Gambar 6.3. Keanekaragaman Hayati Tingkat Ekosistem ............. 178 Gambar 6.4. Bioma Gurun ............................................................ 179 Gambar 6.5. Bioma Padang Rumput ............................................. 180 Gambar 6.6. Bioma Hutan Hujan Tropis ..................................... 181 Gambar 6.7. Bioma Hutan Hujan Tropis ....................................... 182 Gambar 6.8. Bioma Terumbu Karang ............................................ 186 Gambar 6.9. Persebaran Flora di Indonesia ................................... 195 Gambar 6.10. Penyebaran Fauna di Indonesia ............................... 198
xii1
BAB I
JARINGAN DAN ORGAN TUMBUHAN
A. Pendahuluan
Sebagai salah satu jenis makhluk hidup, tumbuh-tumbuhan dapat
melakukan berbagai mekanisme dan proses kehidupan. Struktur tubuh
tumbuh-tumbuhan tingkat tinggi umumnya terdiri atas tiga komponen
atau organ utama yaitu akar, batang dan daun. Tiap-tiap organ tumbuhan
memiliki struktur dan fungsi berbeda-beda.1
Organ tubuh tumbuhan tersebut tersusun oleh berbagai jaringan.
Jaringan disusun oleh beberapa sel yang memiliki bentuk, struktur, serta
fungsi yang sama. Berdasarkan kemampuan sel melakukan pembelahan,
jaringan tumbuhan digolongkan menjadi dua, yaitu meristem dan
permanen. Setiap jaringan memiliki struktur dan fungsi yang berbeda-
beda.
Ilmu yang mempelajari tentang jaringan pada makhluk hidup
dikenal sebagai histologi, yang berasal dari kata histo bermakna
jaringan, dan logos berarti ilmu/kajian/telaah. Jadi, jaringan merupakan
ilmu atau kajian yang mempelajari dan mengkaji tentang jaringan yang
menyusun tubuh makhluk hidup.
Jaringan-jaringan menyusun diri membentuk suatu pola dan
sistem yang jelas ke seluruh bagian tumbuhan. Misalnya, jaringan
yang berfungsi mengangkut air dan makanan akan membentuk suatu
1 Benny Nur Fitriani.Biologi, (Karanganyar: Penerbit Pratama Mitra Aksara, 2006), 18.
11
BAB I
JARINGAN DAN ORGAN TUMBUHAN
A. Pendahuluan
Sebagai salah satu jenis makhluk hidup, tumbuh-tumbuhan dapat
melakukan berbagai mekanisme dan proses kehidupan. Struktur tubuh
tumbuh-tumbuhan tingkat tinggi umumnya terdiri atas tiga komponen
atau organ utama yaitu akar, batang dan daun. Tiap-tiap organ tumbuhan
memiliki struktur dan fungsi berbeda-beda.1
Organ tubuh tumbuhan tersebut tersusun oleh berbagai jaringan.
Jaringan disusun oleh beberapa sel yang memiliki bentuk, struktur, serta
fungsi yang sama. Berdasarkan kemampuan sel melakukan pembelahan,
jaringan tumbuhan digolongkan menjadi dua, yaitu meristem dan
permanen. Setiap jaringan memiliki struktur dan fungsi yang berbeda-
beda.
Ilmu yang mempelajari tentang jaringan pada makhluk hidup
dikenal sebagai histologi, yang berasal dari kata histo bermakna
jaringan, dan logos berarti ilmu/kajian/telaah. Jadi, jaringan merupakan
ilmu atau kajian yang mempelajari dan mengkaji tentang jaringan yang
menyusun tubuh makhluk hidup.
Jaringan-jaringan menyusun diri membentuk suatu pola dan
sistem yang jelas ke seluruh bagian tumbuhan. Misalnya, jaringan
yang berfungsi mengangkut air dan makanan akan membentuk suatu
1 Benny Nur Fitriani.Biologi, (Karanganyar: Penerbit Pratama Mitra Aksara, 2006), 18.
22
sistem pembuluh pengangkutan yang terdapat pada organ akar, batang,
dan daun.2
B. Pembagian Jaringan Tumbuhan
Secara garis besar tumbuh-tumbuhan mempunyai dua macam
jaringan, yaitu jaringan somatif dan gerninatif. Jaringan somatis disebut
juga sebagai jaringan tubuh. Jaringan somatis terdiri atas 5 (lima)
macam yaitu jaringan epitel; jaringan pengikat; jaringan pelindung
(kolenkim dan sklerenkim); jaringan pengangkut (xylem dan floem);
dan jaringan meristem. Jaringan gerninatif merupakan jaringan yang
menghasilkan gamet dan benih pada bunga atau kotak spora.
Gambar 1.1. Macam-Macam Jaringan Somatis Tumbuhan
2 Neil A. Campbell, Jane B. Reece, Lawrence G. Mitchell. 2005. Biologi. Edisi ke-5. Jilid 1. Terjemahan: Rahayu Lestari, (Jakarta: Penerbit Erlangga, 2002), 287.
32
sistem pembuluh pengangkutan yang terdapat pada organ akar, batang,
dan daun.2
B. Pembagian Jaringan Tumbuhan
Secara garis besar tumbuh-tumbuhan mempunyai dua macam
jaringan, yaitu jaringan somatif dan gerninatif. Jaringan somatis disebut
juga sebagai jaringan tubuh. Jaringan somatis terdiri atas 5 (lima)
macam yaitu jaringan epitel; jaringan pengikat; jaringan pelindung
(kolenkim dan sklerenkim); jaringan pengangkut (xylem dan floem);
dan jaringan meristem. Jaringan gerninatif merupakan jaringan yang
menghasilkan gamet dan benih pada bunga atau kotak spora.
Gambar 1.1. Macam-Macam Jaringan Somatis Tumbuhan
2 Neil A. Campbell, Jane B. Reece, Lawrence G. Mitchell. 2005. Biologi. Edisi ke-5. Jilid 1. Terjemahan: Rahayu Lestari, (Jakarta: Penerbit Erlangga, 2002), 287.
3
Jaringan epitel, jaringan pengikat, jaringan penunjang, dan
jaringan pembuluh dikenal sebagai jaringan permanen, sedangkan
jaringan meristem disebut sebagai jaringan dasar.
Berbeda dengan hewan, tumbuh-tumbuhan tidak memiliki
jaringan otot dan saraf (neuron). Mekanisme dan aktivitas gerakannya
dilakukan melalui perubahan turgor antarasel yang saling berdekatan.
Umpamanya, manakala air ke luar dari sel, terjadi penurunan tekanan
turgor, akibatnya keadaan sel menjadi lemah dan cenderung lebih
elastis/lentur. Namun, ketika air masuk ke dalam sel, tekanan turgor
menjadi naik, akibatnya kondisi sel menjadi lebih kuat dan kaku.
Gambar 1.2. Skema Pembagian Jenis-jenis Jaringan Tumbuhan
Di beberapa bagian tumbuhan seperti, tangkai, terdapat
kelompok sel yang mudah mengalami perubahan turgor. Dalam hal
merespons berbagai rangsangan dan perubahan kondisi fisik dan
44
kimiawi lingkungan, dilakukan oleh hormon yang terdapat pada
tumbuh-tumbuhan. Dengan demikian, penyampaian impuls dan
rangsangan bergerak sangat lambat dan berlangsung secara perlahan-
lahan.
C. Macam-Macam Jaringan Tumbuhan
1. Jaringan Epitel
Jaringan epitel umumnya menyelubungi dan melindungi tubuh
sebelah luar dan dalam. Epitel yang menyelubungi bagian luar
tubuh disebut epidermis (kulit luar), sedangkan yang menyelubungi
bagian dalam dikenal dengan endodermis (kulit dalam). Posisi
epidermis terletak di luar korteks, dan endodermis terdapat di
bagian dalam korteks. Struktur sel jaringan epitel mula-mula
berbentuk kubus, tetapi akibat dari tekanan sel-sel lain dan
pengaruh lingkungan yang lain sehingga bentuknya menjadi
memanjang dan gepeng.
Gambar 1.3. Jaringan Epitel
5
Sel epidermis dilapisi oleh kutikula. Kutikula mengandung
kutin (suatu bahan organis turunan lemak). Fungsi kutikulaadalah:
sebagai pelindung jaringan tubuh lainnya danmeminimalisir
terjadinya penguapan. Di daun terdapat sel epidermis yang
mengandung kloroplast, yang mengalami perubahan bentuk
menjadi lebih oval.
Gambar 1.4. Letak Stomata pada Jaringan Epidermis
Sel epidermis yang berubah bentuk dikenal sebagai sel
penutup. Celah antara sepasang sel penutup disebut stoma atau
mulut daun (jamak: stomata). Stomata berfungsi sebagai pintu
keluar-masuk gas fotosintesa dan pernafasan (O2, CO2, H2O).
Gambar 1.5.Jaringan Epidermis Daun
55
Sel epidermis dilapisi oleh kutikula. Kutikula mengandung
kutin (suatu bahan organis turunan lemak). Fungsi kutikulaadalah:
sebagai pelindung jaringan tubuh lainnya danmeminimalisir
terjadinya penguapan. Di daun terdapat sel epidermis yang
mengandung kloroplast, yang mengalami perubahan bentuk
menjadi lebih oval.
Gambar 1.4. Letak Stomata pada Jaringan Epidermis
Sel epidermis yang berubah bentuk dikenal sebagai sel
penutup. Celah antara sepasang sel penutup disebut stoma atau
mulut daun (jamak: stomata). Stomata berfungsi sebagai pintu
keluar-masuk gas fotosintesa dan pernafasan (O2, CO2, H2O).
Gambar 1.5.Jaringan Epidermis Daun
66
Daerah ujung akar sel epidermis tidak mengandung
kloroplast, sel-selnya tersusun sangat rapat dan berubah bentuk
seperti benang, menembus menuju partikel tanah, disebut bulu akar.
Sehelai bulu akar tersusun atas sebuah sel epidermis.
Jika jaringan epidermis terkelupas atau robek, akan
digantikan oleh sel yang dikenal dengan sel gabus. Sel gabus
dihasilkan oleh jaringan epitel khusus, disebut jaringan gabus atau
felem (phellem). Sel gabus mempunyai dinding yang mengandung
suberin (zat gabus), suatu turunan dari lemak. Keberadaan sel gabus
sangat vital sebagai proteksi terhadap berbagai tekanan dan
pengaruh fisik lingkungan.
Jaringan epidermis berbentuk seperti balok dan tersusun
rapat kecuali pada daerah stomata, yakni daerah tempat keluar
masuknya berbagai gas (gutatoda/hidatoda/emisarium), dan pintu
keluar menetes air. Seringkali terdapat lapisan lilin (kutikula) yang
memungkinkan terjadinya modifikasi menjadi duri atau rambut.
Gambar 1.6. Jaringan Epidermis dan Modifikasinya
76
Daerah ujung akar sel epidermis tidak mengandung
kloroplast, sel-selnya tersusun sangat rapat dan berubah bentuk
seperti benang, menembus menuju partikel tanah, disebut bulu akar.
Sehelai bulu akar tersusun atas sebuah sel epidermis.
Jika jaringan epidermis terkelupas atau robek, akan
digantikan oleh sel yang dikenal dengan sel gabus. Sel gabus
dihasilkan oleh jaringan epitel khusus, disebut jaringan gabus atau
felem (phellem). Sel gabus mempunyai dinding yang mengandung
suberin (zat gabus), suatu turunan dari lemak. Keberadaan sel gabus
sangat vital sebagai proteksi terhadap berbagai tekanan dan
pengaruh fisik lingkungan.
Jaringan epidermis berbentuk seperti balok dan tersusun
rapat kecuali pada daerah stomata, yakni daerah tempat keluar
masuknya berbagai gas (gutatoda/hidatoda/emisarium), dan pintu
keluar menetes air. Seringkali terdapat lapisan lilin (kutikula) yang
memungkinkan terjadinya modifikasi menjadi duri atau rambut.
Gambar 1.6. Jaringan Epidermis dan Modifikasinya
7
Jaringan endodermis umumnya ditemukan di bagian akar
dan kadang-kadang dapat dijumpai pada batang, tetapi tidak pernah
ditemukan pada bagian daun. Endodermis terdiri atas lapisan sel
epitel yang membentuk penebalan dinding sekunder dan
menghasilkan tonjolan yang disebut cincin kaspari (turunan lemak).
Penebalan dinding sekunder menghasilkan tonjolan yang disebut
cincin kaspari. Fungsi cincin kaspari sebagai barier rembesan
cairanyang berasal dari korteks menuju ke silinder pusat (stele).
Keberadaan silinder pusat pada daerah akar sangat penting karena
mengandung jaringan pembuluh dan penunjang.
2. Jaringan Pengikat
Jaringan pengikat terdiri atas sel-sel parenkim
(parenchyma), dengan ciri-ciri ukuran vakuolanya lebih besar;
tekanan turgor yang tinggi; dan celah interseluler banyak dan
ukuran dinding selnya yang tipis. Posisi jaringan parenkim sering
dijumpai di antara berbagai jaringan dan lapisan sel. Parenkim
sebagai tempat deposit produk dari proses metabolisme tubuh.
Gambar 1.7. Struktur Jaringan Parenkim
88
Di beberapa bagian tumbuhan, sel parenkim mengandung
banyak kloroplast terutama pada daun, tangkai daun, ranting
tumbuh-tumbuan, dan batang pohon perdu, yang menyebabkan
bagian tumbuhan tersebut berwarna hijau. Sel parenkim yang
mengandung kloroplast disebut klorenkim (chlorenchyma).
Sebagaimana yang telah digambarkan dalam surah Qs. Ya’sin (36):
80 sebagai berikut.
Artinya: Yaitu Tuhan yang menjadikan untukmu api dari
kayu yang hijau, Maka tiba-tiba kamu nyalakan (api) dari
kayu itu".
Sebelum para ahli mengetahui bahwa daun mengandung
banyak kloroplas, Allah swt. telah menerangkan dalam al-Qur’an.
Ayat di atas merujuk pada beberapa bagian tumbuhan, sel parenkim
mengandung banyak kloroplas terutama pada daun, tangkai daun,
ranting tumbuh-tumbuhan, dan batang pohon perdu, yang
menyebabkan bagian tumbuhan tersebut berwarna hijau.
Macam-macam jaringan parenkim berdasarkan bentuknya
adalah sebagai berikut:
a. Parenkim palisade merupakan jenis parenkim penyusun
mesofil. Ciri-cirinya adalah bentuk selnya agak panjang dan
sangat kaya menyimpan klorofil.
98
Di beberapa bagian tumbuhan, sel parenkim mengandung
banyak kloroplast terutama pada daun, tangkai daun, ranting
tumbuh-tumbuan, dan batang pohon perdu, yang menyebabkan
bagian tumbuhan tersebut berwarna hijau. Sel parenkim yang
mengandung kloroplast disebut klorenkim (chlorenchyma).
Sebagaimana yang telah digambarkan dalam surah Qs. Ya’sin (36):
80 sebagai berikut.
Artinya: Yaitu Tuhan yang menjadikan untukmu api dari
kayu yang hijau, Maka tiba-tiba kamu nyalakan (api) dari
kayu itu".
Sebelum para ahli mengetahui bahwa daun mengandung
banyak kloroplas, Allah swt. telah menerangkan dalam al-Qur’an.
Ayat di atas merujuk pada beberapa bagian tumbuhan, sel parenkim
mengandung banyak kloroplas terutama pada daun, tangkai daun,
ranting tumbuh-tumbuhan, dan batang pohon perdu, yang
menyebabkan bagian tumbuhan tersebut berwarna hijau.
Macam-macam jaringan parenkim berdasarkan bentuknya
adalah sebagai berikut:
a. Parenkim palisade merupakan jenis parenkim penyusun
mesofil. Ciri-cirinya adalah bentuk selnya agak panjang dan
sangat kaya menyimpan klorofil.
9
b. Parenkim bunga karang (spon) merupakan jenis parenkim yang
terdapat pada daun. Ciri-cirinya bentuk dan ukurannya
bervariasi dan memiliki ruang antar sel yang lebih lebar.
c. Parenkim bintang (aktinenkim) mempunyai ciri-ciri berbentuk
seperti bintang dan setiap ujungnya saling sambung
menyambung.
d. Parenkim lipatan memiliki ciri-ciri dinding selnya melipat ke
arah dalam dan mengandung kloroplast yang sangat banyak.
Gambar 1.8.Struktur Jaringan Parenkim
Klorenkim membentuk daging daun (mesofil). Mesofil
berperan dalam proses fotosintesis. Bagian mesofil sebelah atas
daun disebut palisade, berbentuk berjejer seperti pagar dan
bersusun rapat, kaya kloroplast. Karena itu, warna daun sebelah atas
lebih pekat hijaunya daripada sebelah bawah. Sebagaimana yang
telah diterangkan dalam Qs. Al-An’am (6): 99 sebagai berikut.
1010
Artinya: “Dan dialah yang menurunkan air hujan dari langit,
lalu kami tumbuhkan dengan air itu segala macam tumbuh-
tumbuhan Maka kami keluarkan dari tumbuh-tumbuhan itu
tanaman yang menghijau”.
Pada potongan ayat ini merujuk pada penjelasan dalam ilmu
biologi yaitu tumbuhan memiliki parenkim berdasarkan bentuknya.
Ayat ini menjelaskan jenis parenkim palisade, yaitu parenkim yang
menyusun mesofil dengan ciri sel agak panjang dan menyimpan
banyak klorofil. Seperti yang diketahui klorofil adalah zat hijau
daun yang menyebabkan warna hijau pada tanaman. Sesuailah ilmu
biologi dalam dalil al-Qur’an.
Mesofil sebelah bawah memiliki sel berbentuk bulat
lonjong dan tak beraturan serta banyak mempunyai ruang
interseluler. Bagian atau lapisan ini disebut spons atau bunga
karang yang mengandung kloroplast lebih sedikit dibandingkan
dengan palisade. Fungsi spons adalah menyimpan dan menyalurkan
gas fotosintesa dari dan ke stomata. Letak stomata umumnya pada
epidermis daun bagian bawah.
3. Jaringan Penunjang
Jaringan penunjang atau penyokong atau penguat
merupakan jaringan yang berperan dalam menunjang bentuk
tumbuhan agar berdiri kuat dan kokoh. Jaringan penunjang terdiri
atas 2 (dua) macam: kolenkim dan sklerenkim.
11
Gambar 1.9. Jaringan Kolenkim dan Sklerenkim
Jaringan kolenkim merupakan jaringan hidup yang khusus
menunjang organ-organ muda pada tumbuhan muda dan basah,
bahkan menunjang organ yang telah dewasa. Sebagaimana yang
digambarkan dalam Qs. al-Fath (48): 29 sebagai berikut.
Artinya: "Yaitu seperti tanaman yang mengeluarkan
tunasnya maka tunas itu menjadikan tanaman itu kuat lalu
menjadi besarlah dia dan tegak lurus di atas pokoknya;
tanaman itu menyenangkan hati penanam-penanamnya...
Ayat di atas berkaitan dengan jaringan penunjang atau
penguat yang sangat berperan pada tanaman. Jaringan penguat ini
merupakan jaringan pada tumbuh-tumbuhan yang berfungsi agar
tumbuhan tetap berdiri tegak dan kokoh sehingga berbagai organ
tumbuh-tumbuhan seperti daun, bunga, buah, biji, dan ranting
mendapatkan topangan untuk tetap berada pada posisi tegak.
1111
Gambar 1.9. Jaringan Kolenkim dan Sklerenkim
Jaringan kolenkim merupakan jaringan hidup yang khusus
menunjang organ-organ muda pada tumbuhan muda dan basah,
bahkan menunjang organ yang telah dewasa. Sebagaimana yang
digambarkan dalam Qs. al-Fath (48): 29 sebagai berikut.
Artinya: "Yaitu seperti tanaman yang mengeluarkan
tunasnya maka tunas itu menjadikan tanaman itu kuat lalu
menjadi besarlah dia dan tegak lurus di atas pokoknya;
tanaman itu menyenangkan hati penanam-penanamnya...
Ayat di atas berkaitan dengan jaringan penunjang atau
penguat yang sangat berperan pada tanaman. Jaringan penguat ini
merupakan jaringan pada tumbuh-tumbuhan yang berfungsi agar
tumbuhan tetap berdiri tegak dan kokoh sehingga berbagai organ
tumbuh-tumbuhan seperti daun, bunga, buah, biji, dan ranting
mendapatkan topangan untuk tetap berada pada posisi tegak.
1212
Karakteristiknya tersusun atas sel-sel yang berprotoplas
hidup dengan penebalan dinding sel selulosa, hemiselulosa dan
pektin (dengan kadar yang cukup tinggi), sel-sel bersifat elatis
(dapat berkembang dan menyesuaikan dengan pertumbuhan
memanjang organ), tetapi dapat mengalami perengangan secara
permanen, mengandung kloroplast, dan bersifat meristimatik.
Berfungsi sebagai penyokong pada bagian tumbuhan muda yang
sedang tumbuh dan tumbuhan herba. Letaknya pada bagian tepi
batang dan bagian tulang daun atau di sekeliling jaringan
pembuluh.
Pada tumbuhan yang sudah tua dinding sel kolenkim
mengeras atau berlignin serta berubah menjadi sel sklerenkim. Ciri-
ciri sklerenkim di antaranya adalah mempunyai dinding selnya
yang tebal dan kuat pada dinding sekunder yang tersusun dari
selulosa dan merata di seluruh permukaan dinding serta sel-selnya
telah mengalami spesialisasi.
Jaringan sklerenkim merupakan jaringan yang terdiri atas
sel-sel mati dan dinding selnya mengalami penebalan dinding
merata dari zat kayu atau zat lignin. Menyokong organ tubuh
tumbuhan yang sudah dewasa, letaknya lebih dalam dari jaringan
kolenkim dan disusun oleh serat dan sel batu (sklereid) dan
bentuknya serabut.
1312
Karakteristiknya tersusun atas sel-sel yang berprotoplas
hidup dengan penebalan dinding sel selulosa, hemiselulosa dan
pektin (dengan kadar yang cukup tinggi), sel-sel bersifat elatis
(dapat berkembang dan menyesuaikan dengan pertumbuhan
memanjang organ), tetapi dapat mengalami perengangan secara
permanen, mengandung kloroplast, dan bersifat meristimatik.
Berfungsi sebagai penyokong pada bagian tumbuhan muda yang
sedang tumbuh dan tumbuhan herba. Letaknya pada bagian tepi
batang dan bagian tulang daun atau di sekeliling jaringan
pembuluh.
Pada tumbuhan yang sudah tua dinding sel kolenkim
mengeras atau berlignin serta berubah menjadi sel sklerenkim. Ciri-
ciri sklerenkim di antaranya adalah mempunyai dinding selnya
yang tebal dan kuat pada dinding sekunder yang tersusun dari
selulosa dan merata di seluruh permukaan dinding serta sel-selnya
telah mengalami spesialisasi.
Jaringan sklerenkim merupakan jaringan yang terdiri atas
sel-sel mati dan dinding selnya mengalami penebalan dinding
merata dari zat kayu atau zat lignin. Menyokong organ tubuh
tumbuhan yang sudah dewasa, letaknya lebih dalam dari jaringan
kolenkim dan disusun oleh serat dan sel batu (sklereid) dan
bentuknya serabut.
13
Tabel 1.1
Macam-Macam Jaringan Kolenkim
No. Macam-Macam Kolenkim
Keterangan
1. Kolenkim sudut (angular) Bagian sudut mengalami penebalan dan memanjang mengikuti sumbu sel.
2. Kolenkim papan (lamellar)
Dinding sel tangensial mengalami penebalan. Akibatnya, dengan irisan melintang nampak seperti papan yang berderet.
3. Kolenkim lakuna (tubular)
Dinding ruang sel mengalami penebalan dan terdapat pada kolenkim yang memiliki ruang natar sel.
4. Kolenkim cincing (ring) Penebalan terjadi pada dinding sel yang setiap sudutnya bersambungan dan penampang lintang lumen sel berbentuk lingkaran.
Berdasarkan bentuknya jaringan sklerenkim dibagi menjadi
2 (dua) jenis: serat (fiber) dan sel batu (sklereid).
a. Serat sklerenkim (fiber) berbentuk untaian atau lingkaran.
Contoh serat manila untuk bahan dasar kain, serat rami untuk
bahan dasar goni
b. Sel-sel batu (sklereid) terdapat dalam semua bagian tumbuhan,
utamanya di kulit kayu, pembuluh tapis, buah/biji. Contoh:
tempurung kelapa dan buah pir.
1414
Serat atau fiber memiliki bentuk seperti gelondong dan
meruncing pada bagian ujung. Sel batu atau sklereid mempunyai
bentuk bulat atau lonjong, dinding selnya cukup tebal dan terdapat
saluran noktahyang bercabang. Noktah merupakan dinding sel yang
sangat tipis, tediri atas dinding primer saja. Sklerenkim terletak
pada silinder pusat (stele).
Gambar 1.10.Bentuk Sel Sklereid
Sklereid merupakan sel tumbuhan yang telah mati
berbentuk bulat. Dindingnya keras dan tahan terhadap berbagai
tekanan. Sklereid berkembang dari sel parenkim dan dapat
ditemukan dalam pola kelompok kecil atau tunggal di antara sel-sel
lain.
Sklereid dikenal juga sebagai sclerotic cells atau sel-sel
sklerotik, yakni ketika ditemukan sel-selnya pada jaringan-jaringan
yang lunak. Disebut sebagai sel batu (stone cells), jika sklereid tidak
mengalami percabangan, berbentuk biasa-biasa saja serta dapat
dijumpai dalam keadaan berkelompok.
1514
Serat atau fiber memiliki bentuk seperti gelondong dan
meruncing pada bagian ujung. Sel batu atau sklereid mempunyai
bentuk bulat atau lonjong, dinding selnya cukup tebal dan terdapat
saluran noktahyang bercabang. Noktah merupakan dinding sel yang
sangat tipis, tediri atas dinding primer saja. Sklerenkim terletak
pada silinder pusat (stele).
Gambar 1.10.Bentuk Sel Sklereid
Sklereid merupakan sel tumbuhan yang telah mati
berbentuk bulat. Dindingnya keras dan tahan terhadap berbagai
tekanan. Sklereid berkembang dari sel parenkim dan dapat
ditemukan dalam pola kelompok kecil atau tunggal di antara sel-sel
lain.
Sklereid dikenal juga sebagai sclerotic cells atau sel-sel
sklerotik, yakni ketika ditemukan sel-selnya pada jaringan-jaringan
yang lunak. Disebut sebagai sel batu (stone cells), jika sklereid tidak
mengalami percabangan, berbentuk biasa-biasa saja serta dapat
dijumpai dalam keadaan berkelompok.
15
4. Jaringan Pembuluh
Jaringan pembuluh berupa berkas pengangkut baik xilem
maupum floem. Pada daun jaringan pembuluh terdapat pada tulang
daun dan memiliki susunan seperti yang terdapat pada batangnya.
Semakin dekat dengan ujung tulang daun dan cabang tulang daun
susunan berkas pengangkut semakin mirip dengan pada batangnya.
Pada umumnya jaringan pembuluh berfungsi sebagai pengangkut
garam mineral, bahan makanan, air, dan cairan lainnya hasil proses
metabolisme.
Gambar 1.11. Jaingan Pembuluh
Berdasarkan cara pengangkutannya jaringan pembuluh
terdiri atas 2 (dua) jenis: pembuluh tapis (floem) dan pembuluh
kayu (xilem).
a. Jaringan floem berfungsi mengangkut bahan-bahan organik
hasil fotosintesis dengan ciri-ciri selnya tidak berinti, terletak
pada sitoplasma. Dinding sel berpori-pori halus (pit). Pada
dinding yang melintang poros akar-batang yang memiliki pori-
1616
pori halus yang jumlahnya paling banyak. Di daerah itu
dindingnya disebut keping tapis. Keping tapis yang berpori
halus tersebar di seluruh permukaan, tetapi terdapat juga
bentuk keping tapis yang bertumpuk-tumpuk.
Gambar 1.12. Jaringan Floem
Sel floem umumnya memiliki sel pengiring atau sel penyerta
yang letaknya bersebelahan. Sel penyerta memiliki inti dan
sitoplasma, serta dinding selnya tidak berpori-pori, bentuknya
pipih dan letaknya sangat berdekatan dengan sel floem. Ukuran
sel penyerta lebih kecil dari pada sel floem dan fungsinya
adalah menyuplai makan sekaligus memelihara sel floem.
Gambar 1.13. Jaringan Floem dan Bagiannya
1716
pori halus yang jumlahnya paling banyak. Di daerah itu
dindingnya disebut keping tapis. Keping tapis yang berpori
halus tersebar di seluruh permukaan, tetapi terdapat juga
bentuk keping tapis yang bertumpuk-tumpuk.
Gambar 1.12. Jaringan Floem
Sel floem umumnya memiliki sel pengiring atau sel penyerta
yang letaknya bersebelahan. Sel penyerta memiliki inti dan
sitoplasma, serta dinding selnya tidak berpori-pori, bentuknya
pipih dan letaknya sangat berdekatan dengan sel floem. Ukuran
sel penyerta lebih kecil dari pada sel floem dan fungsinya
adalah menyuplai makan sekaligus memelihara sel floem.
Gambar 1.13. Jaringan Floem dan Bagiannya
17
b. Jaringan xylem berfungsi mengangkut zat-zat mineral dan air
dengan ciri-ciri dinding selnya berukuran tebal karena tersusun
dari selulosa dan lignin (selulosa dan lignin derivat
karbohidrat). Perbandingan persentase antara selulosa dan
lignin yang menyusun dinding selnya sekitar 70 : 30. Jaringan
xilem menyusun bagian kayu tubuh tumbuhan sejak dari akar
sampai daun. Oleh karena itu disebut jaringan pembuluh kayu.
Gambar 1.14. Jaringan Xilem
Dinding sel xilem memiliki pori-pori halus, dan pada bagian
yang melintang terhadap poros akar-batang sehingga
dindingnya berpori lebih besar. Jaringan xilem ditemukan pada
silinder pusat, sebelah kedalam floem dan susunannya
berselang-seling dengan floem. Jaringan xilem dibagi menjadi
dua jenis, yakni trakea dan trakeid.
Trakea merupakan sel-sel yang tersusun memanjang dengan
ujung berlubang dan bersambungan pada ujung dan
pangkalnya. Lubang trakea dikenal sebagai lubang perforasi.
Trakeid merupakan sel panjang dengan ujung yang runcing
1818
tidak terdapat lubang sehingga pengangkutan berlangsung
melalui pasangan noktah pada dua ujung trakeid yang saling
tindih.
Gambar 1.15.Bagian Jaringan Xilem dan Floem
Trakhea memiliki fungsi untuk mengangkut air, zat-zat dan
mineral dari akar kedaun, bunga, buah maupun tempat-tempat
lain. Ciri-ciri trakhea adalah memiliki pori-pori yang kecil,
banyak mangandung lobang halus (pit). Kedua jenis xilem
dapat dibedakan berdasarkan ukurannya, melalui ukuran
diameternya, yakni trakhea besar dan trakheid kecil.
5. Jaringan Meristem
Jaringan meristem adalah jaringan pada tumbuh-tumbuhan
yang selalu mengalami deferensiasi atau pembelahan secara terus-
menerus dan berkelanjutan. Menurut Wildan Yatim, sel-sel yang
bersifat muda ini disebut meristem, dan kata sifatnya yang mampu
bermitosis dan pluripotent itu disebut merismatis.3
3 Wildan Yatim, Biologi Modern, (Bandung: Penerbit Tarsito, 2006), 68.
1918
tidak terdapat lubang sehingga pengangkutan berlangsung
melalui pasangan noktah pada dua ujung trakeid yang saling
tindih.
Gambar 1.15.Bagian Jaringan Xilem dan Floem
Trakhea memiliki fungsi untuk mengangkut air, zat-zat dan
mineral dari akar kedaun, bunga, buah maupun tempat-tempat
lain. Ciri-ciri trakhea adalah memiliki pori-pori yang kecil,
banyak mangandung lobang halus (pit). Kedua jenis xilem
dapat dibedakan berdasarkan ukurannya, melalui ukuran
diameternya, yakni trakhea besar dan trakheid kecil.
5. Jaringan Meristem
Jaringan meristem adalah jaringan pada tumbuh-tumbuhan
yang selalu mengalami deferensiasi atau pembelahan secara terus-
menerus dan berkelanjutan. Menurut Wildan Yatim, sel-sel yang
bersifat muda ini disebut meristem, dan kata sifatnya yang mampu
bermitosis dan pluripotent itu disebut merismatis.3
3 Wildan Yatim, Biologi Modern, (Bandung: Penerbit Tarsito, 2006), 68.
19
Jaringan meristem (dasar) termasuk jaringan muda yang
senantiasa melakukan pembelahan. Letak jaringan meristem di
ujung akar dan batang yang menyebabkan pertumbuhan primer
(memanjang) serta pada kambium yang menyebabkan pertumbuhan
sekunder (membesar).
Sel meristem yang terdapat di ujung akar dan batang sangat
berperan untuk menambah pertumbuhan tinggi atau panjang pohon.
Lapisan kambium berperan menambah diameter dan volume batang
pohon. Di bawah jaringan epidermis terdapat jaringan gabus yang
berperan mengganti jaringan epidermis ketika jaringan epidermis
rusak atau lepas ketika batang pohon sudah menua. Jaringan
meristem gabus di bawah epidermis disebut felogen (phellogen).
Gambar 1.16. Lenticel dan Felogen
Berdasarkan posisinya dalam tubuh tumbuhan, meristem
dibedakan menjadi tiga, sebagai berikut.
2020
a. Meristem apikal (ujung) merupakan jaringan muda yang
terdapat di ujung pucuk utama dan pucuk lateral serta ujung
akar.
b. Meristem interkalar merupakan jaringan muda yang terlatak di
antara bagian organ-organ tumbuhan (jaringan dewasa),
contohnya meristem pada pangkal ruas tumbuhan anggota suku
atau famili rumput-rumputan.
c. Meristem lateral (samping) adalah jaringan muda yang terletak
di tepi organ-organ tumbuhan atau sejajar dengan permukaan
organ tempat ditemukannya. Contohnya: kambium dan
kambium gabus (felogen).
Gamba 1.17. Jaringan Meristem Apikal, Interkalar, dan
Lateral Berdasarkan asal terjadinya dalam tumbuh tumbuhan,
meristem dibedakan menjadi dua, sebagai berikut.
2120
a. Meristem apikal (ujung) merupakan jaringan muda yang
terdapat di ujung pucuk utama dan pucuk lateral serta ujung
akar.
b. Meristem interkalar merupakan jaringan muda yang terlatak di
antara bagian organ-organ tumbuhan (jaringan dewasa),
contohnya meristem pada pangkal ruas tumbuhan anggota suku
atau famili rumput-rumputan.
c. Meristem lateral (samping) adalah jaringan muda yang terletak
di tepi organ-organ tumbuhan atau sejajar dengan permukaan
organ tempat ditemukannya. Contohnya: kambium dan
kambium gabus (felogen).
Gamba 1.17. Jaringan Meristem Apikal, Interkalar, dan
Lateral Berdasarkan asal terjadinya dalam tumbuh tumbuhan,
meristem dibedakan menjadi dua, sebagai berikut.
21
a. Jaringan primer adalah jaringan muda yang berkembang
langsung dari sel-sel embrionik yang sedang aktif membelah
(contoh: meristem apikal pada ujung akar, batang tumbuhan
dewasa). Mekanisme jaringan meristem primer
mengakibatkan batang dan akar bertambang panjang. Oleh
karena itu, pertumbuhan jaringan meristem primer disebut
pertumbuhan primer.
b. Jaringan sekunder adalah jaringan yang berkembang dari
jaringan dewasa yang sudah mengalami perubahan sifat
meristematik (contohnya: kambium dan felogen atau kambium
gabus yang terletak di tepi organ-organ tumbuhan).
Mekanisme jaringan meristem ini menyebabkan terjadinya
pertambahan diameter dan volume tubuh tumbuhan.
Gambar 1.18. Jaringan Primer dan Sekunder
D. Organ Tumbuh-Tumbuhan
Struktur organ penting yang terdapat pada tumbuh-tumbuhan
tingkat tinggi umumnya terdiri atas tiga komponen atau organ utama,
2222
yaitu akar, batang, dan daun.4 Tiap-tiap organ tumbuhan memiliki
struktur dan fungsi berbeda-beda untuk keberlanjutan serta
kelangsungan kehidupan tumbuh-tumbuhan tersebut.5
Gambar 1.19. Organ Tumbuh-Tumbuhan
1. Akar tumbuhan (radix)
Akar merupakan bagian penting dari tumbuhan dan
mempengaruhi proses pertumbuhan dan kehidupannya. Akar
adalah bagian tumbuhan yang terletak di dalam tanah, berwarna
putih, dan struktur ujungnya runcing yang memudahkan menembus
lapisan tanah dan bebatuan. Akar berasal dari akar lembaga (radix)
yang terdapat di dalam biji tumbuhan. Akar berkembang dari
meristem apikal ujung akar yang diselubungi oleh tudung akar
(kaliptra).
Fungsi tudung akar adalah melindungi ujung akar sewaktu
menembus tanah dari kerusakan secara mekanik maupun kimiawi.
4 Nail. A. Campbell, J.B. Reece, & L. G. Mitchell. 2005. Biologi. Edisi ke-5. Jilid 1, Terjemahan: Rahayu Lestari (Jakarta: Penerbit Erlangga, 2002), 287. 5 Benny Nur Fitriani. Biologi, (Karanganyar: Penerbit Pratama Mitra Aksara, 2006), 18.
2322
yaitu akar, batang, dan daun.4 Tiap-tiap organ tumbuhan memiliki
struktur dan fungsi berbeda-beda untuk keberlanjutan serta
kelangsungan kehidupan tumbuh-tumbuhan tersebut.5
Gambar 1.19. Organ Tumbuh-Tumbuhan
1. Akar tumbuhan (radix)
Akar merupakan bagian penting dari tumbuhan dan
mempengaruhi proses pertumbuhan dan kehidupannya. Akar
adalah bagian tumbuhan yang terletak di dalam tanah, berwarna
putih, dan struktur ujungnya runcing yang memudahkan menembus
lapisan tanah dan bebatuan. Akar berasal dari akar lembaga (radix)
yang terdapat di dalam biji tumbuhan. Akar berkembang dari
meristem apikal ujung akar yang diselubungi oleh tudung akar
(kaliptra).
Fungsi tudung akar adalah melindungi ujung akar sewaktu
menembus tanah dari kerusakan secara mekanik maupun kimiawi.
4 Nail. A. Campbell, J.B. Reece, & L. G. Mitchell. 2005. Biologi. Edisi ke-5. Jilid 1, Terjemahan: Rahayu Lestari (Jakarta: Penerbit Erlangga, 2002), 287. 5 Benny Nur Fitriani. Biologi, (Karanganyar: Penerbit Pratama Mitra Aksara, 2006), 18.
23
Akar mulai berkembang saat munculnya plantula (tanaman kecil)
dari dalam biji, yang merupakan hasil pertumbuhan dan
perkembangan embrio. Proses ini disebut perkecambahan. Tahap
perkecambahan dimulai saat biji melakukan imbibisi atau
penyerapan air hingga ukurannya bertambah besar dan menjadi
lunak. Pada saat berkecambah, bagian plumulae pada embrio
tumbuh dan berkembang menjadi daun, sedangkan radikula inilah
yang tumbuh dan berkembang menjadi akar.
Akar menjadi pintu masuknya berbagai mineral dan zat-zat
hara. Sebagaimana yang telah digambarkan dalam Qs. Ibrahim
(14): 24 sebagai berikut.
Artinya: “Tidakkah kamu perhatikan bagaimana Allah
Telah membuat perumpamaan kalimat yang baik seperti
pohon yang baik, akarnya teguh dan cabangnya (menjulang)
ke langit”.
Kalimat yang baik ialah kalimat tauhid, segala ucapan yang
menyeru kepada kebajikan dan mencegah dari kemungkaran serta
perbuatan yang baik. Kalimat tauhid adalah laa ilaa ha illallaah.
Pohon yang baik itu memiliki akar yang teguh dan sangat kuat serta
dapat bekerja untuk menarik unsur hara yang melimpah di tanah
sehingga pohon akan semakin besar, kemudian memiliki batang
2424
yang banyak cabangnya sehingga banyak juga buah yang terdapat
pada pohon tersebut. Hal ini telah diterangkan dalam Qs. Ibrahim
(14): 26 sebagai berikut.
Artinya: “Dan perumpamaan kalimat yang buruk seperti
pohon yang buruk, yang Telah dicabut dengan akar-akarnya
dari permukaan bumi; tidak dapat tetap (tegak) sedikitpun”.
Ayat 26 tersebut di atas menjelaskan bahwa akar adalah
sebagai tempat batang yang terbenam di dalam tanah, semakin
tinggi dan besar diameter sebuah pohon semakin banyak dan juat
akarnya. Akar juga menjadi pintu masuknya berbagai unsur dan zat
hara yang dibutuhkan oleh tumbuhan.
Jika pohon tersebut tumbuh dengan subur maka organ-organ
pada tumbuhan itu akan semakin banyak dan juga pertumbuhannya
baik. Buah-buahan di dunia memiliki musimnya masing-masing.
Struktur akar tumbuh-tumbuhan dapat diamati secara
morfologi dan anatomi sebagai berikut.
a. Morfologi Akar
Panjang dan pendeknya akar tumbuhan dipengaruhi oleh
beberapa faktor eksternal seperti porositas tanah, ketersedian
air dan unsur mineral dalam tanah, dan tingkat kelembaban
tanah. Struktur luar akar tumbuhan terdiri atas batang dan ujung
akar, tudung akar, serta rambut akar.
25
Ujung akar tersusun atas jaringan meristem yang
dinding sel-selnya relatif lebih tipis, tetapi aktif melakukan
pembelahan.
Gambar 1.20. Morfologi Akar
Tudung akar atau kaliptra terdapat pada bagian ujung
akar. Fungsi kaliptra adalah melindungi ujung akar dari
pengaruh kerusakan secara mekanis maupun kimiawi.6
Rambut dan bulu akar memiliki bentuk seperti serabut-
serabut halus.Rambut akar terbentuk dari perluasan permukaan
sel-sel epidermis akar yang berfungsi memperluas ruang
penyerapan.Rambut akar jumlahnya relatif banyak dan
bentuknya pendek-pendek. Umumnya tumbuh di bagian ujung
akar.
6Ibid. Benny Nur Fitriani. Biologi, 42.
2525
Ujung akar tersusun atas jaringan meristem yang
dinding sel-selnya relatif lebih tipis, tetapi aktif melakukan
pembelahan.
Gambar 1.20. Morfologi Akar
Tudung akar atau kaliptra terdapat pada bagian ujung
akar. Fungsi kaliptra adalah melindungi ujung akar dari
pengaruh kerusakan secara mekanis maupun kimiawi.6
Rambut dan bulu akar memiliki bentuk seperti serabut-
serabut halus.Rambut akar terbentuk dari perluasan permukaan
sel-sel epidermis akar yang berfungsi memperluas ruang
penyerapan.Rambut akar jumlahnya relatif banyak dan
bentuknya pendek-pendek. Umumnya tumbuh di bagian ujung
akar.
6Ibid. Benny Nur Fitriani. Biologi, 42.
2626
b. Anatomi Akar
Anatomi akar pada tumbuh-tumbuhan terdiri atas
epidermis, korteks, endodermis, dan stele (silinder pusat).
1) Epidermis (kulit/lapisan luar akar) mempunyai ciri-ciri
antara lain, jaringan epidermis akar antara lain tersusun
atas satu lapis sel; sel-sel yang menyusun epidermis sangat
rapat; dan dinding selnya relatif tipis. Air dan garam-
garam mineral yang terlarut masuk pertama kali melalui
rambut-rambut akar atau melalui dinding sel. Rambut akar
terbentuk dari penonjolan epidermis yang arahnya ke luar.
Melalui rambut-rambut akar tersebut permukaan dinding
sel semakin bertambah luas sehingga proses penyerapan
air dan garam-garam mineral menjadi lebih efisien.
Jaringan epidermis pada rambut akar tidak mengandung
kutikula. Pada tanaman anggrek terdapat akar yang disebut
akar gantung (akar udara). Akar udara ini dapat
berkembang menjadi velamen, yaitu jaringan yang hanya
terdiri atas beberapa lapis sel.
2) Korteks merupakan lapisan awal yang tersusun atas
dinding sel yang tipis. Korteks umumnya berfungsi
sebagai tempat menyimpan cadangan makanan. Di dalam
koteks terdapat ruang antarsel yang berperan untuk
pertukaran gas.
27
3) Endodermis akar terbentuk dari selapis sel yang tebal.
Sebagian besar sel-sel endodermis memiliki pita
kaspari yang mengandung zat suberin atau zat
lignin. Fungsi endodermis adalah mengatur jalannya
larutan yang diserap ke silinder pusat.
4) Stele (silinder pusat) terbagai menjadi tiga jaringan, yakni
perikambium (perisikel), xilem (pembuluh kayu), dan
floem (pembuluh tapis). Perikambium merupakan lapisan
terluar dari stele yang berperan dalam pertumbuhan
sekunder dan pertumbuhan akar ke samping. Di dalam
perikambium terdapat xilem dan floem yang merupakan
jaringan pengangkut. Namun, khusus pada tumbuhan
dikotil terdapat jaringan empulur.
Gambar 1.21. Anatomi Akar
2727
3) Endodermis akar terbentuk dari selapis sel yang tebal.
Sebagian besar sel-sel endodermis memiliki pita
kaspari yang mengandung zat suberin atau zat
lignin. Fungsi endodermis adalah mengatur jalannya
larutan yang diserap ke silinder pusat.
4) Stele (silinder pusat) terbagai menjadi tiga jaringan, yakni
perikambium (perisikel), xilem (pembuluh kayu), dan
floem (pembuluh tapis). Perikambium merupakan lapisan
terluar dari stele yang berperan dalam pertumbuhan
sekunder dan pertumbuhan akar ke samping. Di dalam
perikambium terdapat xilem dan floem yang merupakan
jaringan pengangkut. Namun, khusus pada tumbuhan
dikotil terdapat jaringan empulur.
Gambar 1.21. Anatomi Akar
2828
c. Jenis-Jenis Akar
Umumnya jenis akar pada tumbuh-tumbuhan terdiri
atas akar tunggang dan akar serabut.
1) Akar tunggang memiliki ukuran akar yang bervariasi
termasuk kehadiran akar pokok (akar induk), umumnya
berbentuk lurus dan ujungnya runcing agar mudah
menembus dan menyebar untuk mendapatkan mineral dan
air yang terdapat di tanah. Percabangan jenis akar ini relatif
lebih sedikit dan terdapat pada tumbuhan biji berkeping
dua (dikotil).
Gambar 1.22. Jenis Akar
2) Akar serabut tidak mempunyai akar induk (pokok).
Ukuran akarnya relatif hampir sama. Akar serabut
memiliki jumlah cabang yang relatif lebih banyak
dibandingkan dengan akar tunggang, tetapi ukurannya
relatif hampir sama. Akar serabut terdapat pada tumbuhan
berkeping satu (monokotil).
29
Gambar 1.23. Jenis Akar Monokotil dan Dikotil
Selain kedua jenis akar, akar tunggang dan akar
serabut, pada tumbuh-tumbuhan terdapat juga jenis akar
khusus, sebagai berikut.
1) Akar gantung ini dijumpai pada tumbuhan tertentu yang
tumbuh dari batang,dan keadaannya menggantung di
udara, memanjang ke arah tanah (bergerak sesuai dengan
arah gaya gravitasi bumi).
2) Akar perekat atau akar tempel merupakan jenis akar yang
muncul pada tumbuhan yang berperan agar tumbuhan
mampu menempel pada berbagai benda atau objek seperti:
kayu, tembok, bahkan pada tumbuhan lain serta mampu
bergerak ketempat yang lebih tinggi.
3) Akar tunjang lahir dari bagian bawah dari akar yang
berfungsi untuk menunjang batang agar posisi batang tetap
berdiri tegak.
4) Akar napas biasanya terdapat pada tumbuhan yang sering
tergenang air, muncul dari permukaan tanah berlumpur
2929
Gambar 1.23. Jenis Akar Monokotil dan Dikotil
Selain kedua jenis akar, akar tunggang dan akar
serabut, pada tumbuh-tumbuhan terdapat juga jenis akar
khusus, sebagai berikut.
1) Akar gantung ini dijumpai pada tumbuhan tertentu yang
tumbuh dari batang,dan keadaannya menggantung di
udara, memanjang ke arah tanah (bergerak sesuai dengan
arah gaya gravitasi bumi).
2) Akar perekat atau akar tempel merupakan jenis akar yang
muncul pada tumbuhan yang berperan agar tumbuhan
mampu menempel pada berbagai benda atau objek seperti:
kayu, tembok, bahkan pada tumbuhan lain serta mampu
bergerak ketempat yang lebih tinggi.
3) Akar tunjang lahir dari bagian bawah dari akar yang
berfungsi untuk menunjang batang agar posisi batang tetap
berdiri tegak.
4) Akar napas biasanya terdapat pada tumbuhan yang sering
tergenang air, muncul dari permukaan tanah berlumpur
3030
atau air serta tumbuh tegak lurus keatas. Akar napas
berfungsi sebagai pintu masuknya udara.
Gambar 1.24. Jenis Akar-Akar Khusus
d. Fungsi Akar
Adapun fungsi akar secara umum pada tumbuh-
tumbuan sebagai berikut.
1) Menyerap zat-zat hara, mineral, dan air. Tumbuhan
membutuhkan air dan unsur-unsur hara untuk menjalankan
proses metabolisme. Untuk memenuhi kebutuhannya, akar
tumbuhan menyerap berbagai mineral dan air yang
terdapat di dalam tanah. Akar tumbuhan bergerak ke
segala arah untuk menemukan dan memperoleh bahan
makanan tersebut.
2) Pondasi batang tumbuhan. Akar yang tertanam ke dalam
tanah bagaikan kumpulan material yang berfungsi sebagai
penahan dan penegak batang tumbuhan agar tetap berdiri
kokoh, sehingga batang pohon mampu bertahan dari
31
hempasan angin, hujan deras, dan faktor-faktor lingkungan
fisik lainnya.
3) Menyimpan cadangan makanan. Akar pada tumbuhan
tertentu, seperti berbagai jenis tanaman ubi dan
bengkoang, dapat digunakan sebagai tempat menyimpan
makanan cadangan. Makanan cadangan ini dimanfaatkan
ketika tumbuhan kesulitan menemukan sumber makanan
lain. Ukuran akar tumbuhan akan terus bertambah besar
seiring umur dan jumlah makanan yang tersimpan.
4) Alat pernapasan (respirasi). Akar tumbuhan yang
tersimpan di dalam tanah dapat menyerap udara melalui
pori-pori tanah. Melalui pori-pori tanah tersebut akar
tumbuhan menyerap udara dari dalam tanah.
5) Alat perkembangbiakan vegetatif. Akar pada tumbuhan
tertentu dapat digunakan sebagai alat perkembangbiakan
secara vegetatif yang membentuk rhizome pada tanaman
jahe, tunas pada tanaman pisang, geragih pada tanaman
strawberry.
2. Batang Tumbuhan (Caulis)
Batang tumbuhan (caulis) merupakan bagian tumbuhan
yang menopang ranting, daun, bunga, dan buah. Batang juga
menyalurkan air dan unsur-unsur hara (mineral). Struktur batang
dapat dipelajari dan diamati dari aspek morfologi dan anatomi.
3131
hempasan angin, hujan deras, dan faktor-faktor lingkungan
fisik lainnya.
3) Menyimpan cadangan makanan. Akar pada tumbuhan
tertentu, seperti berbagai jenis tanaman ubi dan
bengkoang, dapat digunakan sebagai tempat menyimpan
makanan cadangan. Makanan cadangan ini dimanfaatkan
ketika tumbuhan kesulitan menemukan sumber makanan
lain. Ukuran akar tumbuhan akan terus bertambah besar
seiring umur dan jumlah makanan yang tersimpan.
4) Alat pernapasan (respirasi). Akar tumbuhan yang
tersimpan di dalam tanah dapat menyerap udara melalui
pori-pori tanah. Melalui pori-pori tanah tersebut akar
tumbuhan menyerap udara dari dalam tanah.
5) Alat perkembangbiakan vegetatif. Akar pada tumbuhan
tertentu dapat digunakan sebagai alat perkembangbiakan
secara vegetatif yang membentuk rhizome pada tanaman
jahe, tunas pada tanaman pisang, geragih pada tanaman
strawberry.
2. Batang Tumbuhan (Caulis)
Batang tumbuhan (caulis) merupakan bagian tumbuhan
yang menopang ranting, daun, bunga, dan buah. Batang juga
menyalurkan air dan unsur-unsur hara (mineral). Struktur batang
dapat dipelajari dan diamati dari aspek morfologi dan anatomi.
3232
a. Morfologi Batang
Struktur luar (morfologi) batang setiap tumbuhan
sangat bervariasi. Variasinya dapat diamati dari segi ukuran
batang, seperti tinggi-rendahnya batang; dan besar-kecilnya
lingkar batang tumbuhan. Keadaan morfologi tumbuhan
tersebut sangat dipengaruhi oleh faktor genetis dan lingkungan,
seperti suhu, kelembaban, tekstur tanah, cahaya, angin, dan
kesuburan tanah. Dengan demikian, ukuran batang tumbuhan
dengan spesies dan varietas yang sama memungkinkan
terbentuknya struktur morfologi yang berbeda-beda.
Gambar 1.25. Morfologi Batang Monokotil dan Dikotil
Berdasarkan susunan batang pada tumbuhan tingkat
tinggi dikelompokan menjadi tumbuhan herba (tumbuhan
lunak) dan tumbuhan berkayu (tumbuhan keras).
1) Tumbuhan herba, berbatang lunak, berwarna hijau,
mengandung jaringan kayu yang rendah, bahkan tidak
memiliki jaringan kayu. Ukuran batangnya kecil dan usia
tumbuhan relatif singkat. Contohnya adalah tanaman
3332
a. Morfologi Batang
Struktur luar (morfologi) batang setiap tumbuhan
sangat bervariasi. Variasinya dapat diamati dari segi ukuran
batang, seperti tinggi-rendahnya batang; dan besar-kecilnya
lingkar batang tumbuhan. Keadaan morfologi tumbuhan
tersebut sangat dipengaruhi oleh faktor genetis dan lingkungan,
seperti suhu, kelembaban, tekstur tanah, cahaya, angin, dan
kesuburan tanah. Dengan demikian, ukuran batang tumbuhan
dengan spesies dan varietas yang sama memungkinkan
terbentuknya struktur morfologi yang berbeda-beda.
Gambar 1.25. Morfologi Batang Monokotil dan Dikotil
Berdasarkan susunan batang pada tumbuhan tingkat
tinggi dikelompokan menjadi tumbuhan herba (tumbuhan
lunak) dan tumbuhan berkayu (tumbuhan keras).
1) Tumbuhan herba, berbatang lunak, berwarna hijau,
mengandung jaringan kayu yang rendah, bahkan tidak
memiliki jaringan kayu. Ukuran batangnya kecil dan usia
tumbuhan relatif singkat. Contohnya adalah tanaman
33
kedelai, padi, semangka, mentimun, jagung, kangkung,
bunga matahari, bayam, saladri, dan kacang-kacangan.
Gambar 1.26. Batang Tumbuhan Herba
2) Tumbuhan berkayu, umumnya berbatang keras dan kaku
serta berusia relatif lebih panjang. Secara morfologis
batangnya mempunyai diameter besar dan ukuran batang
yang tinggi. Contohnya: tumbuhan mangga, jambu,
ketapang, durian, dan kamboja.
Gambar 1.27. Batang Tumbuhan Berkayu
3434
b. Anatomi Batang
Jika ditinjau dari aspek anatomi atau struktur dalam
pada tumbuhan, terdapat perbedaan anatomi batang antara
tumbuhan herba dan tumbuhan berkayu.
1) Pada batang tumbuhan herba dapat berlangsung proses
fotosintesis. Hal ini disebabkan oleh sel-sel korteks yang
terletak di bawah epidermis mengandung klorofil. Secara
morfologi dan anatomi batang tumbuhan herba tidak
mempunyai jaringan kayu, tidak mengandung gabus,
tetapi terdapat stomata dan jaringan penyokong. Penting
untuk diingat bahwa jaringan penyokong terdiri dari
jaringan kolenkim dan sklerenkim yang berperan agar
batang tumbuhan herba tetap dapat berdiri tegak sekaligus
sebagai penyangga daun-daun.
2) Pada batang tumbuhan berkayu terdapat lapisan epidermis,
korteks dan stele.
Gambar 1.28. Lapisan Kortek pada Monokotil dan
Dikotil
3534
b. Anatomi Batang
Jika ditinjau dari aspek anatomi atau struktur dalam
pada tumbuhan, terdapat perbedaan anatomi batang antara
tumbuhan herba dan tumbuhan berkayu.
1) Pada batang tumbuhan herba dapat berlangsung proses
fotosintesis. Hal ini disebabkan oleh sel-sel korteks yang
terletak di bawah epidermis mengandung klorofil. Secara
morfologi dan anatomi batang tumbuhan herba tidak
mempunyai jaringan kayu, tidak mengandung gabus,
tetapi terdapat stomata dan jaringan penyokong. Penting
untuk diingat bahwa jaringan penyokong terdiri dari
jaringan kolenkim dan sklerenkim yang berperan agar
batang tumbuhan herba tetap dapat berdiri tegak sekaligus
sebagai penyangga daun-daun.
2) Pada batang tumbuhan berkayu terdapat lapisan epidermis,
korteks dan stele.
Gambar 1.28. Lapisan Kortek pada Monokotil dan
Dikotil
35
a) Lapisan edpidermis batang berfungsi sebagai
pelindung yang tersusun atas satu lapisan sel, tidak
berongga dan tersusun rapat. Ukuran dinding sel
epidermis cukup tebal karena dilapisi kutikula.
b) Korteks batang tumbuhan tersusun dari jaringan
parenkim dengan ciri-ciri terdiri atas beberapa lapisan
sel, dinding selnya tipis, ukuran vakuolanya besar.
Korteks juga mengandung rongga-rongga antarsel
yang berfungsi sebagai sebagai pintu atau media
pertukaran udara. Lapisan dalam korteks yang
memiliki struktur dan susunan unik dan mengandung
butir-butir pati disebut floeterma. Fungsi korteks
secara umum adalah sebagai tempat penyimpanan
cadangan makanan.
Gambar 1.29. Penampang Melintang Dikotil dan Monokotil
c) Stele (silinder pusat), terletak paling dalam pada
batang. Pada stele terdapat jaringan xilem yang
posisinya lebih dalam daripada floem yang letaknya di
luar. Tumbuhan yang tergolong dikotil mengandung
3636
kambium yang terdapat di antara xilem dan floem,
sedangkan pada tumbuhan monokotil tidak
mempunyai kambium.
Gambar 1.30. Penampang Melintang Stele
Tabel 1.2 Perbedaan Tumbuhan Monokotil dan Dikotil
No. Tumbuhan Monokotil Tumbuhan Dikotil 1. Batang pohonnya tidak
bercabang dan lurus. Batang pohonnya bercabang-cabang.
2. Tumbuhan monokotil tidak mengandung cambium.
Tumbuhan dikotil mempunyai kambium yang memperbesar batang tumbuhan.
3. Posisi pembuluh angkut tumbuhan monokotil tidak beraturan dan cenderung menyebar.
Posisi pembuluh angkut tumbuhan dikotil beraturan membentuk lingkaran.
c. Fungsi Batang
Batang pada tumbuh-tumbuhan umumnya memiliki beberapa
fungsi yang sangat penting sebagai berikut:
3736
kambium yang terdapat di antara xilem dan floem,
sedangkan pada tumbuhan monokotil tidak
mempunyai kambium.
Gambar 1.30. Penampang Melintang Stele
Tabel 1.2 Perbedaan Tumbuhan Monokotil dan Dikotil
No. Tumbuhan Monokotil Tumbuhan Dikotil 1. Batang pohonnya tidak
bercabang dan lurus. Batang pohonnya bercabang-cabang.
2. Tumbuhan monokotil tidak mengandung cambium.
Tumbuhan dikotil mempunyai kambium yang memperbesar batang tumbuhan.
3. Posisi pembuluh angkut tumbuhan monokotil tidak beraturan dan cenderung menyebar.
Posisi pembuluh angkut tumbuhan dikotil beraturan membentuk lingkaran.
c. Fungsi Batang
Batang pada tumbuh-tumbuhan umumnya memiliki beberapa
fungsi yang sangat penting sebagai berikut:
37
1) Penopang
Fungsi ini sebagai penompang pada tumbuhan sangat penting
untuk menjaga agar tumbuhan tetap berdiri tegak sehingga
mampu menyangga daun, bunga, dan buah. Tumbuhan akan
terus tumbuh dan membesar seiring dengan usianya, tumbuh
makin tinggi dan makin Panjang, sehingga dibutuhkan
penopang yang sangat kuat dan kokoh.
2) Pengangkut
Fungsi batang tumbuhan sebagai pengangkut adalah alat atau
media untuk mengirimkan dan mengangkut berbagai bahan
mineral dan air dari akar ke daun. Batang juga memiliki
peranan untuk mendistribusikan zat-zat makanan dari daun
menuju ke seluruh bagian tumbuhan.
3) Penyimpan
Batang tumbuhan juga berfungsi sebagai penyimpan cadangan
makanan, baik dalam bentuk padat maupun berwujud cairan.
Seperti yang terdapat pada beberapa jenis tumbuhan. Misalnya,
tumbuhan sagu, batangnya dapat menyimpan cadangan
makanan dalam bentuk padat. Tumbuhan tebudapat
menyimpan air dalam wujud cairan.
4) Alat Perkembangbiakan
Batang tumbuhan dapat dijadikan sebagai alat
perkembangbiakan khususnya perkembangbiakan vegetatif,
3838
baik secara alami maupun buatan, seperti stek, mencangkon,
merunduk, menyambung dan menempel.
Gambar 1.31. Fungsi Akar pada Tumbuhan
d. Jenis-Jenis Batang
Berdasarkan penampakannya batang tumbuhan dibagi menjadi
batang yang tidak tampak dan batang yang tampak.
1) Tumbuhan dengan batang yang tidak tampak (planta acaulis)
mempunyai ciri-ciri batang sangat pendek sehingga sangat sulit
diidentifikasi (tidak kelihatan) dan daunnya tumbuh pada
bagian ujung atas akar serta berjejer rapat satu dengan lainnya.
Contohnya tumbuhan lobak dan sawi putih (Napa cabbage)
Gambar 1.32. Tumbuhan dengan Batang Tidak Tampak
3938
baik secara alami maupun buatan, seperti stek, mencangkon,
merunduk, menyambung dan menempel.
Gambar 1.31. Fungsi Akar pada Tumbuhan
d. Jenis-Jenis Batang
Berdasarkan penampakannya batang tumbuhan dibagi menjadi
batang yang tidak tampak dan batang yang tampak.
1) Tumbuhan dengan batang yang tidak tampak (planta acaulis)
mempunyai ciri-ciri batang sangat pendek sehingga sangat sulit
diidentifikasi (tidak kelihatan) dan daunnya tumbuh pada
bagian ujung atas akar serta berjejer rapat satu dengan lainnya.
Contohnya tumbuhan lobak dan sawi putih (Napa cabbage)
Gambar 1.32. Tumbuhan dengan Batang Tidak Tampak
39
2) Tumbuhan yang memiliki batang yang jelas (tampak) terbagi
menjadi 3 (tiga) bagian sebagai berikut.
a) Batang berkayu (lignosus) mempunyai morfologi
batangnya keras, sebab sebagian besar tersusun atas kayu.
Batang berkayu mempunyai kambium, pertumbuhan
kambiumnya melebar ke arah luar dan dalam.
Pertumbuhan kambium yang mengarah ke dalam
membentuk kayu dan yang pertumbuhannya menuju luar
menghasilkan kulit kayu. Contohnya: pada semua jenis
pohon(arbores) dan semak-semak (frutices).
b) Batang rumput (calmus) memiliki batang yang lunak,
terdapat ruas-ruas dan berongga. Batangnya gampang
patah dan ukurannya relatif kecil. Contohnya: padi (Oryza
sativa L) dan umumnya rumput (gramineae).
c) Batang basah (herbacaeus) mempunyai batang yang lunak
dan mengandung banyak cairan. Contohnya: tumbuhan
bayam (Amaranthus spinosus L).
Gambar 1.33. Contoh Batang Basah
4040
3. Daun (Folium)
Daun (folium) merupakan salah satu organ tumbuhan yang
penting yang umumnya menempel pada batang dan tidak sangat
jarang ditemukan pada bagian lain dari tumbuhan.
Gambar 1.34. Morfologi Daun
Terdapat beberapa fungsi daun yang penting pada tumbuhan
sebagai berikut.
a. resorbsi (penyerapan) sebagai alat untuk mengambil zat-zat
makanan;
b. asimilasi (fotosintesis) sebagai tempat mengolah (dapur)
bahan-bahan makanan;
c. transpirasi (penguapan) salah satu bagian utama dari tumbuhan
yang berfungsi penguapan air;
d. respirasi (pernapasan) melalui daun tumbuhan dapat
melakukan kegiatan pernapasan;
Dari penjelasan di atas bahwa merujuk pada ayat al-Qur’an
daun difungsikan untuk melakukan resorbsi sebagai media untuk
tempat keluar masuknya gas CO2 dan O2 serta pengambilan bahan-
41
baham organik hasil fotosintesis; dan pengambilan zat makanan
yang dilakukan pada daun, kemudian dimanfaatkan oleh binatang
ternak sebagai bahan makanan. Contohnya pada kambing yang
memakan daun sebagai bahan makanan.
Artinya: “Dia-lah, yang Telah menurunkan air hujan dari
langit untuk kamu, sebahagiannya menjadi minuman dan
sebahagiannya (menyuburkan) tumbuh-tumbuhan, yang
pada (tempat tumbuhnya) kamu menggembalakan
ternakmu”.
Berdasarkan jumlahnya, daun dibagi menjadi daun lengkap dan
tidak lengkap.
Gambar 1.35. Defisiensi pada Daun
a. Daun lengkap terdiri atas
1) pelepah daun (vagina) yang merupakan bagian daun yang
menempel langsung pada batang, yang berfungsi sebagai
pelindung kuncup yang masih muda;
4141
baham organik hasil fotosintesis; dan pengambilan zat makanan
yang dilakukan pada daun, kemudian dimanfaatkan oleh binatang
ternak sebagai bahan makanan. Contohnya pada kambing yang
memakan daun sebagai bahan makanan.
Artinya: “Dia-lah, yang Telah menurunkan air hujan dari
langit untuk kamu, sebahagiannya menjadi minuman dan
sebahagiannya (menyuburkan) tumbuh-tumbuhan, yang
pada (tempat tumbuhnya) kamu menggembalakan
ternakmu”.
Berdasarkan jumlahnya, daun dibagi menjadi daun lengkap dan
tidak lengkap.
Gambar 1.35. Defisiensi pada Daun
a. Daun lengkap terdiri atas
1) pelepah daun (vagina) yang merupakan bagian daun yang
menempel langsung pada batang, yang berfungsi sebagai
pelindung kuncup yang masih muda;
4242
2) tangkai daun (petiolus) yang merupakan bagian daun yang
menyokong helai daun dan berperan menempatkan helaian
daun agar memperoleh sinar matahari secara langsung;
3) ujung daun (apex folium) yang memiliki ciri-ciri yang
bervariasi ada yang runcing, tumpul, membulat, rompang,
terbelah.
4) pangkal daun (basis folium) yang mempunyai ciri-ciri
beragam pada berbagai jenis tumbuhan, seperti runcing,
tumpul, membulat, rompang, rata, dan berlekuk;
5) susunan tulang daun nampak ada yang menyirip, menjari,
melengkung, sejajar, atau lurus;
6) tepi daun (margo folium), dengan ciri-ciri bertepi rata,
bergerigi, bergerigi ganda, bergiri, beringgit, dan berombak;
7) daun majemuk terdiri atas ibu tangkai daun, tangkai anak
daun, dan anak daun; dan
8) helaian daun (lamina) yang merupakan bagian daun lengkap
dengan ukuran yang cukup lebar.
Gambar 1.36. Morfologi Daun Lengkap
4342
2) tangkai daun (petiolus) yang merupakan bagian daun yang
menyokong helai daun dan berperan menempatkan helaian
daun agar memperoleh sinar matahari secara langsung;
3) ujung daun (apex folium) yang memiliki ciri-ciri yang
bervariasi ada yang runcing, tumpul, membulat, rompang,
terbelah.
4) pangkal daun (basis folium) yang mempunyai ciri-ciri
beragam pada berbagai jenis tumbuhan, seperti runcing,
tumpul, membulat, rompang, rata, dan berlekuk;
5) susunan tulang daun nampak ada yang menyirip, menjari,
melengkung, sejajar, atau lurus;
6) tepi daun (margo folium), dengan ciri-ciri bertepi rata,
bergerigi, bergerigi ganda, bergiri, beringgit, dan berombak;
7) daun majemuk terdiri atas ibu tangkai daun, tangkai anak
daun, dan anak daun; dan
8) helaian daun (lamina) yang merupakan bagian daun lengkap
dengan ukuran yang cukup lebar.
Gambar 1.36. Morfologi Daun Lengkap
43
b. Daun tidak lengkap pada umumnya hanya dilengkapi dengan
daun bertangkai, berupih, berpelepah, daun duduk, dan daun
memeluk batang.
Gambar 1.37. Daun Lengkap dan Tidak Lengkap
4. Bunga (Flos)
Bunga (flos) merupakan organ pada tumbuhan yang penting
sebab terletak organ reproduksi atau alat perkembangbiakan. Setiap
jenis bunga mempunyai struktur dasar yang sama karena
terbentuknya bunga akibat ujung cabang yang mengalami
modifikasi. Pada berbagai tumbuh-tumbuhan menghasilkan warna
bunga yang beraneka ragam untuk menarik perhatian kumbang.
Jika diperhatikan dan diamati secara teliti, bunga yang
lengkap memiliki bagian-bagian berturut-turut adalah kelopak
bunga, mahkota bunga, benang sari dan, dan putik. Sebagaimana
yang telah diterangkan dalam Qs. Ya’sin (36): 36 sebagai berikut.
4444
Artinya: “Maha Suci Tuhan yang Telah menciptakan
pasangan-pasangan semuanya, baik dari apa yang
ditumbuhkan oleh bumi dan dari diri mereka maupun dari
apa yang tidak mereka ketahui”.
Seperti yang sudah dijelaskan dalam ayat di atas bahwa
semua makhluk yang tercipta di dunia diciptakan berpasang-
pasangan, sama halnya dengan tumbuhan yang memiliki jenis
kelamin jantan dan jenis kelamin betina. Diciptakan untuk
melakukan perkawinan untuk menghasilkan embrio atau calon
tumbuhan yang baru.
Adapun bagian-bagian bunga berturut-turut adalah kelopak
bunga, benang sari, dan putik.
a. Kelopak bunga (calix) termasuk organ bunga yang terletak
paling luar. Kelopak bunga ini umumnya memiliki warna hijau
dan berfungsi sebagai pelindung kuncup bunga.
b. Benang sari (stamen) adalah organ reproduksi pada tumbuhan
yang menghasilkan sel kelamin jantan. Benang sari umumnya
terletak disekitar putik. Bagian-bagian yang dimiliki benang
sari adalah tangkai sari (filamen), kotak sari (antera), dan
serbuk sari (polen).
c. Putik (pistillum) merupakan putik salah satu alat reproduksi
betina pada tumbuhan yang menghasilkan sel telur. Umumnya
terletak di bagian tengah bunga. Kelengkapan yang dimiliki
putik antara lain: kepala putik (stigma), tangkai putik (stilus),
45
dan bakal buah (ovarium). Di dalam ovarium terdapat bakal biji
(ovulum) dan di dalam ovulum terdapat sel telur.
Gambar 1.38. Bagian-Bagian Bunga
Berdasarkan kelengkapan bagian-bagian bunganya
tumbuh-tumbuhan dibagi menjadi dua macam sebagai berikut.7
a. Bunga dikatakan lengkap apabila memiliki 4 (empat) bagian
dari bunga, seperti kelopak bunga, mahkota bunga, benang sari,
dan putik. Contohnya: bunga bakung dan bunga sepatu.
b. Bunga dikatakan tidak lengkap jika tidak mempunyai salah
satu atau lebih dari bagian-bagian bunga tersebut. Misalnya
bunga yang tidak memiliki putik disebut bunga jantan, bunga
yang tidak memiliki benang sari adalah bunga betina dan bunga
yang memiliki putik dan benang sari secara bersama-sama
dalam satu bunga disebut bunga hermafrodit. Contohnya bunga
kamboja dan bunga kelapa.
7 Neil A. Campbell. Jan B. Reece. Lawrence G.Mitchell, Biologi. Edisi Kedelapan, Jilid I, Terjemahan: Rahayu Lestari (Jakarta: Penerbit Erlangga,2002), 200.
4545
dan bakal buah (ovarium). Di dalam ovarium terdapat bakal biji
(ovulum) dan di dalam ovulum terdapat sel telur.
Gambar 1.38. Bagian-Bagian Bunga
Berdasarkan kelengkapan bagian-bagian bunganya
tumbuh-tumbuhan dibagi menjadi dua macam sebagai berikut.7
a. Bunga dikatakan lengkap apabila memiliki 4 (empat) bagian
dari bunga, seperti kelopak bunga, mahkota bunga, benang sari,
dan putik. Contohnya: bunga bakung dan bunga sepatu.
b. Bunga dikatakan tidak lengkap jika tidak mempunyai salah
satu atau lebih dari bagian-bagian bunga tersebut. Misalnya
bunga yang tidak memiliki putik disebut bunga jantan, bunga
yang tidak memiliki benang sari adalah bunga betina dan bunga
yang memiliki putik dan benang sari secara bersama-sama
dalam satu bunga disebut bunga hermafrodit. Contohnya bunga
kamboja dan bunga kelapa.
7 Neil A. Campbell. Jan B. Reece. Lawrence G.Mitchell, Biologi. Edisi Kedelapan, Jilid I, Terjemahan: Rahayu Lestari (Jakarta: Penerbit Erlangga,2002), 200.
4646
Berdasarkan kelengkapan alat kelamin, bunga tumbuhan
dibagi menjadi dua macam sebagai berikut.8
a. Bunga tidak sempurna jika bunga tersebut hanya
mempunyai benang sari saja atau memiliki putik saja
sehingga sering dikenal sebagai bunga berkelamin tunggal.
Contohnya: bunga salak, bunga jagung, bunga kelapa, dan
bunga pinus.
Gambar 1.39. Bunga Tidak Sempurna
b. Bunga yang sempurna jika bunga tersebut mempunyai alat
kelamin putik dan benang sari secara bersama-sama dalam
satu bunga, sehingga keadaan bunga seperti itu dikatakan
bunga hermafrodit. Contohnya: bunga sepatu, bunga kapas,
bunga bakung, dan bunga mangga.
8Ibid, Neil A. Campbell. Jan B. Reece. Lawrence G. Mitchell, Biologi, 201.
4746
Berdasarkan kelengkapan alat kelamin, bunga tumbuhan
dibagi menjadi dua macam sebagai berikut.8
a. Bunga tidak sempurna jika bunga tersebut hanya
mempunyai benang sari saja atau memiliki putik saja
sehingga sering dikenal sebagai bunga berkelamin tunggal.
Contohnya: bunga salak, bunga jagung, bunga kelapa, dan
bunga pinus.
Gambar 1.39. Bunga Tidak Sempurna
b. Bunga yang sempurna jika bunga tersebut mempunyai alat
kelamin putik dan benang sari secara bersama-sama dalam
satu bunga, sehingga keadaan bunga seperti itu dikatakan
bunga hermafrodit. Contohnya: bunga sepatu, bunga kapas,
bunga bakung, dan bunga mangga.
8Ibid, Neil A. Campbell. Jan B. Reece. Lawrence G. Mitchell, Biologi, 201.
47
BAB II
REPRODUKSI TUMBUHAN
A. Pendahuluan
Seperti halnya makhluk hidup, tumbuhan memiliki kemampuan
melakukan perkembangbiakan atau reproduksi. Seluruh organisme
merupakan hasil reproduksi dari makhluk hidup yang sudah ada
sebelumnya. Kemampuan reproduksi merupakan salah satu ciri penting
yang dimiliki oleh tumbuhan, di samping mempunyai ciri-ciri lain,
seperti respirasi, ekskresi, dan iritabilitas. Tujuan utama reproduksi
adalah memperbanyak keturunan sekaligus menghindari kepunahan
spesies, dan jenis varietasnya.
Tumbuhan melakukan reproduksi atau perkembangbiakan
melalui dua cara, yakni generatif dan vegetatif. Cara generatif
memungkinkan tumbuhan melakukan reproduksi melalui proses
perkawinan antara gamet jantan dan gamet betina. Kebutuhan berbagi
materi genetik adalah pertemuan sel kelamin jantan yang dihasilkan
benang sari dan sel kelamin betina yang diproduksi oleh putik.
Pertemuan kedua sel kelamin tersebut menghasilkan buah yang berbiji
dua yang disebut dikotil.
Perkembangbiakan melalui vegetatif dapat terjadi dari sel
jaringan nukleus, atau dari bagian khusus dari tumbuhan tertentu,
seperti: umbi, rizoma, runner, dan anakan. Bahkan terdapat beberapa
tumbuhan yang melakukan reproduksi dengan generatif dan vegetatif.
Akan tetapi, perkembangbiakan yang dilakukan oleh tumbuhan tersebut,
4848
baik secara generatif maupun vegetatif mempunyai keuntungan dan
kelemahan masing-masing.
Reproduksi yang terjadi pada tumbuh-tumbuhan dapat
dibedakan menjadi perkembangbiakan secara vegetatif (aseksual)dan
generatif (seksual).
B. Reproduksi Vegetatif (Aseksual)
Reproduksi vegetatif merupakan cara perbanyakan spesies atau
jenis makhluk hidup tanpa terjadinya peleburan 2 gamet (tanpa
pertemuan sel kelamin jantan dan betina) sehingga, satu induk dapat
berkembangbiak menghasilkan keturunan yang mempunyai sifat identik
dengan induknya.
Perkembangbiakan vegetatif alami meliputi pembentukan tunas,
batang tebu, batang singkong, dan daun cocor bebek.9
1. Reproduksi Vegetatif Alami
Reproduksi vegetatif alami adalah cara perbanyakan diri
tanpa pengaruh dan keterlibatan kreativitas manusia.10 Reproduksi
vegetatif dapat terjadi secara alami dan dapat dilakukan melalui
buatan (artifisial). Reproduksi vegetatif secara alami terjadi melalui
spora, fragmentasi, stolon, rizoma, tunas, umbi lapis, umbi kentang,
dan daun.
9 John W. Kimball., Biologi. Jilid 2, Edisi kelima (Jakarta: Penerbit Erlangga 2000), 23. 10 Budi Purwanto, Eksplorasi Ilmu Alam, ( Surabaya: Serangkai Pustaka Mandiri, 2008), 14.
4948
baik secara generatif maupun vegetatif mempunyai keuntungan dan
kelemahan masing-masing.
Reproduksi yang terjadi pada tumbuh-tumbuhan dapat
dibedakan menjadi perkembangbiakan secara vegetatif (aseksual)dan
generatif (seksual).
B. Reproduksi Vegetatif (Aseksual)
Reproduksi vegetatif merupakan cara perbanyakan spesies atau
jenis makhluk hidup tanpa terjadinya peleburan 2 gamet (tanpa
pertemuan sel kelamin jantan dan betina) sehingga, satu induk dapat
berkembangbiak menghasilkan keturunan yang mempunyai sifat identik
dengan induknya.
Perkembangbiakan vegetatif alami meliputi pembentukan tunas,
batang tebu, batang singkong, dan daun cocor bebek.9
1. Reproduksi Vegetatif Alami
Reproduksi vegetatif alami adalah cara perbanyakan diri
tanpa pengaruh dan keterlibatan kreativitas manusia.10 Reproduksi
vegetatif dapat terjadi secara alami dan dapat dilakukan melalui
buatan (artifisial). Reproduksi vegetatif secara alami terjadi melalui
spora, fragmentasi, stolon, rizoma, tunas, umbi lapis, umbi kentang,
dan daun.
9 John W. Kimball., Biologi. Jilid 2, Edisi kelima (Jakarta: Penerbit Erlangga 2000), 23. 10 Budi Purwanto, Eksplorasi Ilmu Alam, ( Surabaya: Serangkai Pustaka Mandiri, 2008), 14.
49
a. Spora, umumnya reproduksi melalui spora terjadi pada
tumbuhan paku. Spora pada tumbuhan paku dihasilkan oleh
daun fertile (sporofil). Sporofil dapat diamati pada permukaan
bawah daun atau pada tepi daun. Contohnya pada tumbuhan
paku.
Gambar 2.1. Spora pada Tumbuhan
b. Fragmentasi merupakan cara perbanyakan spesies atau jenis
yang dilakukan dengan cara memotong atau memisahkan diri
dari koloni induknya, selanjutnya tumbuh menjadi individu
baru. Contohnya pada tumbuhan ganggang hijau, alga, dan
jamur.
Gambar 2.2. Reproduksi Fragmentasi
5050
c. Stolon (geragih) adalah batang yang merambat atau menjalar di
permukaan tanah. Jika batang yang menjalar tersebut tertimbun
tanah, bagian ruas-ruas stolon yang menempel pada permukaan
tanah akan membentuk akar dan tumbuh tunas baru. Contohnya
stroberi (arbei) dan daun kaki kuda (Centela asiatica).
Gambar 2.3. Perbanyakan Spesies melalui Stolon
d. Umbi batang adalah batang yang tertimbun di dalam tanah
digunakan untuk menyimpan cadangan makanan, selanjutnya
mengelembung dan membengkak menjadi semakin besar dan
berisi. Pada umbi batang terdapat kuncup (mata tunas).
Tumbuhan baru terbentuk dari matatunasyang terdapat pada
umbi. Artinya, umbi dapat menghasilkan individu baru apabila
ditanam. Contoh: ubi jalar, dan kentang.
Gambar 2.4. Umbi yang Menghasilkan Spesies
5150
c. Stolon (geragih) adalah batang yang merambat atau menjalar di
permukaan tanah. Jika batang yang menjalar tersebut tertimbun
tanah, bagian ruas-ruas stolon yang menempel pada permukaan
tanah akan membentuk akar dan tumbuh tunas baru. Contohnya
stroberi (arbei) dan daun kaki kuda (Centela asiatica).
Gambar 2.3. Perbanyakan Spesies melalui Stolon
d. Umbi batang adalah batang yang tertimbun di dalam tanah
digunakan untuk menyimpan cadangan makanan, selanjutnya
mengelembung dan membengkak menjadi semakin besar dan
berisi. Pada umbi batang terdapat kuncup (mata tunas).
Tumbuhan baru terbentuk dari matatunasyang terdapat pada
umbi. Artinya, umbi dapat menghasilkan individu baru apabila
ditanam. Contoh: ubi jalar, dan kentang.
Gambar 2.4. Umbi yang Menghasilkan Spesies
51
e. Umbi lapis (bulbus) merupakan batang berukuran pendek,
tumbuh di bawah tanah yang dikelilingi oleh berlapis-lapis
daun tebal. Di tengah umbi yang berlapis-lapis menghasilkan
tunas. Tunas umbi lapis yang tumbuh ke arah lateral yang
disebut siung. Jika siung dipisahkan dari induknya dan
ditanam, siung tersebut tumbuh menjadi tumbuhan baru.
Contohnya bawang merah (Allium cepa).
Gambar 2.5. Umbi Lapis (bulbus)
f. Rhizoma (rimpang, akar tinggal) umumnya tumbuh
menjalar secara horizontal di dalam tanah menyerupai akar.
Rizoma menghubungkan tumbuhan satu dengan tumbuhan
lainnya. Contohnya kunyit, temulawak, jahe, lengkuas, dan
alang-alang.
Gambar 2.6. Rhizoma atau Rimpang
5252
g. Tunas merupakan bagian tumbuhan yang berkembang biak
dengan menghasilkan tunas. Tunas juga merupakan bagian
yang mempunyai bakal tunas yang dapat tumbuh menjadi
individu baru. Perkembangan tunas menjadi individu baru
dipengaruhi oleh suhu, pH, kelembaban, dan cadangan
makanan. Contoh: tanaman pisang, bambu, dan kelapa (Coccus
nucifera).
Gambar 2.7. Tunas pada Tumbuhan
h. Daun, pada beberapa tumbuhan tertentu, berfungsi sebagai alat
perkembangbiakan. Organ daun pada bagian pinggirnya
tersusun oleh jaringan meristem yang dapat tumbuh
membentuk tunas dan individu baru. Perkembangbiakan
seperti ini dinamakan juga perkembangbiakan melalui tunas
advintif.11 Contohnya cocor bebek.
11John W. Kimball. Biologi. Jilid 2, Edisi kelima (Jakarta: Penerbit Erlangga 2000), Jilid 3, 14.
53
Gambar 2.8. Daun Cocor Bebek
2. Reproduksi Vegetatif Buatan (Artifisial) Perkembangbiakan secara vegetatif buatan adalah cara
perbanyakan spesies dan jenis tumbuhan yang sengaja dilakukan
oleh manusia.
Reproduksi vegetatif secara buatan bertujuan untuk
mendapatkan individu baru dalam waktu yang reltif singkat dan
cepat serta tidak dipengaruhi oleh faktor cuaca dan iklim. Di
samping itu juga, untuk memperoleh individu baru yang
mempunyai sifat yang identik dengan induknya. Perbanyakan
vegetatif secara buatan dapat dilakukan melalui stek, cangkok,
okulasi, menyambung, dan merunduk serta kultur jaringan. 12
1. Stek
Stek adalah perkembangbiakan yang dilakukan dengan cara
menanam potongan atau bagian tertentu dari tumbuhan. Stek
salah satu upaya perbanyakan individu baru yang paling
12 Adi Suroso Yudianto, Morfologi Tumbuhan (Bandung: Penerbit Tarsito, 1992), 67-68.
5353
Gambar 2.8. Daun Cocor Bebek
2. Reproduksi Vegetatif Buatan (Artifisial) Perkembangbiakan secara vegetatif buatan adalah cara
perbanyakan spesies dan jenis tumbuhan yang sengaja dilakukan
oleh manusia.
Reproduksi vegetatif secara buatan bertujuan untuk
mendapatkan individu baru dalam waktu yang reltif singkat dan
cepat serta tidak dipengaruhi oleh faktor cuaca dan iklim. Di
samping itu juga, untuk memperoleh individu baru yang
mempunyai sifat yang identik dengan induknya. Perbanyakan
vegetatif secara buatan dapat dilakukan melalui stek, cangkok,
okulasi, menyambung, dan merunduk serta kultur jaringan. 12
1. Stek
Stek adalah perkembangbiakan yang dilakukan dengan cara
menanam potongan atau bagian tertentu dari tumbuhan. Stek
salah satu upaya perbanyakan individu baru yang paling
12 Adi Suroso Yudianto, Morfologi Tumbuhan (Bandung: Penerbit Tarsito, 1992), 67-68.
5454
banyak dilakukan oleh masyarakat. Stek menumbuhkan akar
dan daun sehingga menghasilkan individu baru.
Perbanyakan melalui stek meliputi stek batang, daun, akar,
pucuk, dan umbi.
Gambar 2.9. Stek pada Tumbuhan
Contoh tanaman yang umum distek adalah ketela pohon
(Manihotsp), beluntas (Pluchea indica), ubi kayu (Manihot
utilissima), dan tanaman dahlia (Variabilis sp).
2. Mencangkok
Mencangkok merupakan salah satu upaya perbanyakan
individu baru dengan tujuan untuk menghasilkan keturunan
yang identik seperti induknya dan cepat berreproduksi
(berbuah). Cara mencangkok dimulai dengan mengelupas
sebagian kulit dan kambium secara melingkar pada cabang
batang tumbuhan, selanjutnya diisi tanah dan dibalut dengan
sabut atau plastik.Setelah akar mulai tumbuh dan
memanjang, batang pohon dipotong disekitar selanjutnya
siap ditanam. Contoh tanaman yang dicangkok adalah
mangga (Mangifera indica), jeruk (Citrus sp), jambu
55
(Psidium sp), asam (Tamarindus indica), sawo kecik
(Manilkara indica), dan rambutan (Nephelium lappaceum).
Gambar 2.10. Mencangkok pada Tumbuhan
3. Menempel (Okulasi)
Okulasi atau menempel merupakan salah satu usaha yang
dilakukan dengan menggabungkan mata tunas suatu
tumbuhan pada batang tumbuhan lain. Okulasi bertujuan
untuk memperoleh individu baru yang memiliki sifat
berbeda dalam satu pohon.
Gambar 2.11. Menempel pada Tumbuhan
Misalnya tumbuhan yang menghasilkan buah dengan rasa
pahit, berukuran besar, buahnya jarang, rentan terserang
penyakit digabungkan dengan tumbuhan lain (berbeda
varietas) dengan ciri-ciri genotif rasa buahnya manis,
ukuran buah kecil, buahnya banyak, tahan terhadap berbagai
5555
(Psidium sp), asam (Tamarindus indica), sawo kecik
(Manilkara indica), dan rambutan (Nephelium lappaceum).
Gambar 2.10. Mencangkok pada Tumbuhan
3. Menempel (Okulasi)
Okulasi atau menempel merupakan salah satu usaha yang
dilakukan dengan menggabungkan mata tunas suatu
tumbuhan pada batang tumbuhan lain. Okulasi bertujuan
untuk memperoleh individu baru yang memiliki sifat
berbeda dalam satu pohon.
Gambar 2.11. Menempel pada Tumbuhan
Misalnya tumbuhan yang menghasilkan buah dengan rasa
pahit, berukuran besar, buahnya jarang, rentan terserang
penyakit digabungkan dengan tumbuhan lain (berbeda
varietas) dengan ciri-ciri genotif rasa buahnya manis,
ukuran buah kecil, buahnya banyak, tahan terhadap berbagai
5656
penyakit. Tumbuhan yang kedua ini diokulasi pada
tumbuhan yang pertama (tumbuhan dasar).Contohnya
tumbuhan yang potensi diokulasi adalah mangga
(Mangifera indica), jeruk (Citrus sp), dan jambu (Psidium
sp).
4. Merunduk Merunduk merupakan upaya perbanyakan individu baru
dengan cara merundukkan atau melengkungkan cabang
batang tumbuhan, kemudian dilakukan penimbunan dengan
tanah. Bagian tumbuhan yang dirundukkan (ditimbun)
dikelupas terlebih dahulu.
Gambar 2.12. Okulasi pada Tumbuhan
Selanjutnya, ujung tumbuhan dibiarkan terbuka (terlihat) di
permukaan tanah. Pada bagian yang ditimbun tumbuh akar
dan tunas. Contohnya pada tumbuhan alamanda (Alamanda
cathartica), tebu (Saccharum officinarum), dan apel.
5. Menyambung (Mengeten)
Menyambung merupakan salah satu upaya perbanyakan
individu baru dengan cara menyambung dua batang
5756
penyakit. Tumbuhan yang kedua ini diokulasi pada
tumbuhan yang pertama (tumbuhan dasar).Contohnya
tumbuhan yang potensi diokulasi adalah mangga
(Mangifera indica), jeruk (Citrus sp), dan jambu (Psidium
sp).
4. Merunduk Merunduk merupakan upaya perbanyakan individu baru
dengan cara merundukkan atau melengkungkan cabang
batang tumbuhan, kemudian dilakukan penimbunan dengan
tanah. Bagian tumbuhan yang dirundukkan (ditimbun)
dikelupas terlebih dahulu.
Gambar 2.12. Okulasi pada Tumbuhan
Selanjutnya, ujung tumbuhan dibiarkan terbuka (terlihat) di
permukaan tanah. Pada bagian yang ditimbun tumbuh akar
dan tunas. Contohnya pada tumbuhan alamanda (Alamanda
cathartica), tebu (Saccharum officinarum), dan apel.
5. Menyambung (Mengeten)
Menyambung merupakan salah satu upaya perbanyakan
individu baru dengan cara menyambung dua batang
57
tumbuhan yang masih tergolong satu famili, satu genus, dan
satu spesies.
Menyambung bertujuan untuk memadukan dua sifat unggul
dari individu yang yang berbeda. Contoh tumbuhan yang
bisa disambung adalah tumbuhan yang satu famili, seperti
tomat dengan terong.
Gambar 2.13. Menyambung pada Tumbuhan
Teknik menyambung terlebih dahulu memindahkan ujung
ranting, ujung batang, atau ujung cabang secara keseluruhan
(tanaman atas) kepada tanaman dasar. Lalu tepat pada
sambungannya diikat dengan tali. Contohnya tanaman karet
(Hevea braziliensis), dan mangga, jeruk, durian, manggis,
dan apel.
6. Teknik Kultur Jaringan
Teknik kultur jaringan merupakan usaha yang dilakukan
secara artifisial pada tanaman dengan penerapan sifat
totipotensi tanaman tersebut. Totipotensi adalah
kemampuan sel tanaman yang masih dalam proses
pertumbuhan untuk mendapatkan individu baru. Teknik
kultur jaringan dihasilkan bibit tanaman dalam jumlah yang
5858
banyak pada waktu yang bersamaan. Contoh tanaman yang
telah dikembangbiakan melalui teknik kultur jaringan antara
lain anggrek dan wortel. 13
Gambar 2.14. Teknik Kultur Jaringan
C. Reproduksi Generatif (Seksual)
Dalam dunia tumbuh-tumbuhan herarki tertinggi disebut
kingdom plante yang terbagi menjadi 3 divisi, yakni bryophyta
(tumbuhan lumut), pteridophyta (tumbuhan paku), dan spermatophyta
(tumbuhan biji).
Divisi bryophyta dikelompokkan menjadi 3 kelas, yakni
hepaticopsida (lumut hati), anthocerotopsida (lumut tanduk), dan
bryopsida (lumut daun).
Divisi pteridophyta dibagi menjadi 4 kelas, yakni psilopsida
(paku purba), lycopsida (paku kawat), spenopsida (paku ekor kuda), dan
pteropsida (paku sejati).
Divisi spermatophyta digolongkan menjadi 2 sub divisi, yakni
sub divisi gymnospermae (tumbuhan biji terbuka) dan sub divisi
13 Gembong Tjitrosoepomo. Biologi, (Yogyakarta: Universitas Gadjah Mada Press, 2011), 120.
59
angiospermae (tumbuhan biji tertutup). Sub divisi gymnospermae
terbagi menjadi 4 kelas yakni kelas cycadinae, ginkgonae, coniferinae,
dan gnetinae.
Sub divisi angiospermae dibagi menjadi 2 kelas yakni
monocotyledonae (berkeping satu) dan dicotyledonae (berkeping dua).
Kelas monokotiledonae mempunyai 5 marga, yakni graminae (rumput),
palmae (pinang), zingeberaceae (jahe), bromeliaceae (nanas), dan
orchidaceae (anggrek). Kelas Dikotiledonae memiliki 7 marga, yakni
euphorbiaceae (getah-getahan), leguminoceae (polongan), solanaceae
(terongan), rutaceae (jeruk), malpaceae (kapas), mirtaceae (jambu), dan
kompositae.
Perkembangbiakan secara generatif merupakan cara
perbanyakan individu baru melalui proses peleburan gamet jantan dan
gamet betina. Proses pertemuan kedua gamet tersebut dikenal sebagai
tahap pembuahan.
Perkembangbiakan generatif terjadi pada spermatophyta
(tumbuhan berbiji), baik gimnospermae (berbiji terbuka) maupun
angiospermae (berbiji tertutup). Contoh cara perkembangbiakan
tumbuhan secara generatif adalah konyugasi, isogami, dan anisogami.14
1. Konyugasi merupakan peristiwa perpindahan bahan genetik dari
suatu individu ke individu yang lainnya. Mekanisme transfer bahan
gentik ini terjadi pada bakteri dan beberapa protozoa. Penyatuan
gamet terjadi pada salah satu individu. Secara morfologi tidak
14 Wahluyo, Reproduksi Tumbuhan (Jember: Penerbit Universitas Jember, 2010), 94.
5959
angiospermae (tumbuhan biji tertutup). Sub divisi gymnospermae
terbagi menjadi 4 kelas yakni kelas cycadinae, ginkgonae, coniferinae,
dan gnetinae.
Sub divisi angiospermae dibagi menjadi 2 kelas yakni
monocotyledonae (berkeping satu) dan dicotyledonae (berkeping dua).
Kelas monokotiledonae mempunyai 5 marga, yakni graminae (rumput),
palmae (pinang), zingeberaceae (jahe), bromeliaceae (nanas), dan
orchidaceae (anggrek). Kelas Dikotiledonae memiliki 7 marga, yakni
euphorbiaceae (getah-getahan), leguminoceae (polongan), solanaceae
(terongan), rutaceae (jeruk), malpaceae (kapas), mirtaceae (jambu), dan
kompositae.
Perkembangbiakan secara generatif merupakan cara
perbanyakan individu baru melalui proses peleburan gamet jantan dan
gamet betina. Proses pertemuan kedua gamet tersebut dikenal sebagai
tahap pembuahan.
Perkembangbiakan generatif terjadi pada spermatophyta
(tumbuhan berbiji), baik gimnospermae (berbiji terbuka) maupun
angiospermae (berbiji tertutup). Contoh cara perkembangbiakan
tumbuhan secara generatif adalah konyugasi, isogami, dan anisogami.14
1. Konyugasi merupakan peristiwa perpindahan bahan genetik dari
suatu individu ke individu yang lainnya. Mekanisme transfer bahan
gentik ini terjadi pada bakteri dan beberapa protozoa. Penyatuan
gamet terjadi pada salah satu individu. Secara morfologi tidak
14 Wahluyo, Reproduksi Tumbuhan (Jember: Penerbit Universitas Jember, 2010), 94.
6060
diketahui jenis kelaminnya; oleh karena itu, individu yang terlibat
disebut sebagai invividu positif dan negatif.
2. Isogami adalah peristiwa pertemuan dua buah gamet yang sama
secara morfologis, namun tidak mengalami deferensiasi menjadi
makro dan mikro gamet.
3. Anisogami adalah peristiwa peleburan gamet-gamet yang berbeda
berdasarkan ukuran.
Reproduksi generatif terjadi pada spermatophyta (tumbuhan
berbiji), baik gimnospermae (berbiji terbuka), maupun angiospermae
(berbiji tertutup). Sebagaimana yang telah digambarkan dalam Qs. al-
Haj (22): 5 sebagai berikut.
Artinya: “Kemudian apabila Telah kami turunkan air di atasnya,
hiduplah bumi itu dan suburlah dan menumbuhkan berbagai
macam tumbuh-tumbuhan yang indah”.
Kemudian diterangkan dalam surah Qs. Yasin (36): 36 sebagai
berikut.
Artinya: “Maha Suci Tuhan yang Telah menciptakan pasangan-
pasangan semuanya, baik dari apa yang ditumbuhkan oleh bumi
61
dan dari diri mereka maupun dari apa yang tidak mereka
ketahui”.
Dalam surat Yasin ayat 36 di atas bahwasanya seluruh makhluk
hidup di bumi ini diciptakan berpasang pasangan; demikian pula dengan
tumbuh-tumbuhan terutama yang termasuk angiospermae dan
gymnospermae yang memiliki gamet, yaitu gamet jantan (benang sari)
dan gamet betina (putik).
Dengan dua alat kelamin tersebut tumbuhan dapat
melangsungkan reproduksi. Jelaslah dalam potongan ayat tersebut,
Allah telah menciptakan tumbuhan secara berpasang-pasangan untuk
melakukan proses reproduksi.
Umumnya buah merupakan hasil proses reproduksi tumbuh-
tumbuhan tingkat tinggi yang mempunyai sistem kompleks. Fase yang
mendahului buah adalah putik yang merupakan alat kelamin betina dan
benang sari yang merupakan alat kelamin jantan. Setelah terjadi
pembuahan, putik tadi berkembang menjadi buah dan setelah matang
menjadi biji. Setiap buah pasti mengandung unsur jantan dan betina.
6161
dan dari diri mereka maupun dari apa yang tidak mereka
ketahui”.
Dalam surat Yasin ayat 36 di atas bahwasanya seluruh makhluk
hidup di bumi ini diciptakan berpasang pasangan; demikian pula dengan
tumbuh-tumbuhan terutama yang termasuk angiospermae dan
gymnospermae yang memiliki gamet, yaitu gamet jantan (benang sari)
dan gamet betina (putik).
Dengan dua alat kelamin tersebut tumbuhan dapat
melangsungkan reproduksi. Jelaslah dalam potongan ayat tersebut,
Allah telah menciptakan tumbuhan secara berpasang-pasangan untuk
melakukan proses reproduksi.
Umumnya buah merupakan hasil proses reproduksi tumbuh-
tumbuhan tingkat tinggi yang mempunyai sistem kompleks. Fase yang
mendahului buah adalah putik yang merupakan alat kelamin betina dan
benang sari yang merupakan alat kelamin jantan. Setelah terjadi
pembuahan, putik tadi berkembang menjadi buah dan setelah matang
menjadi biji. Setiap buah pasti mengandung unsur jantan dan betina.
6262
Gambar 2.15. Proses Pembentukan Sel Kalamin
1. Alat Perkembangbiakan
Alat perkembangbiakan tumbuhan biji adalah benang sari
(stamen) dan putik (pistil).
a. Putik (pistil) merupakan alat perkembangbiakan betina yang
menghasilkan ovum (sel telur). Bagian-bagian putik terdiri atas
(a) kepala putik (stigma); berperan sebagai tempat peristiwa
penyerbukan yang dilengkapi dengan rambut-rambut yang
sangat halus serta mengelurkan lendir yang dapat membantu 63
menangkap serbuk sari; (b) tangkai putik berperan dalam
menopang kepala putik; dan (c) bakal buah terletak didasar
bunga (Reseptakulum) dan mengandung satu atau lebih bakal
biji (ovulum).
b. Benang sari (staman) merupakan alat kelamin jantan yang
dapat menghasilkan sel kelamin jantan, yakni sel sperma
(spermatozoid).
Gambar 2.16. Pembentukan Gametofit Jantan & Betina
2. Alat Perhiasan Bunga
a. Mahkota bunga mempunyai beberapa fungsi antara lain:
sebagai alat penarik bagi hewan yang melakukan penyerbukan,
melindungi benang sari dan putik.
b. Kelopak bunga berfungsinya sebagai pelindung bunga yang
masih muda (kuncup) dan membantu menarik hewan dalam
proses penyerbukan.
6363
menangkap serbuk sari; (b) tangkai putik berperan dalam
menopang kepala putik; dan (c) bakal buah terletak didasar
bunga (Reseptakulum) dan mengandung satu atau lebih bakal
biji (ovulum).
b. Benang sari (staman) merupakan alat kelamin jantan yang
dapat menghasilkan sel kelamin jantan, yakni sel sperma
(spermatozoid).
Gambar 2.16. Pembentukan Gametofit Jantan & Betina
2. Alat Perhiasan Bunga
a. Mahkota bunga mempunyai beberapa fungsi antara lain:
sebagai alat penarik bagi hewan yang melakukan penyerbukan,
melindungi benang sari dan putik.
b. Kelopak bunga berfungsinya sebagai pelindung bunga yang
masih muda (kuncup) dan membantu menarik hewan dalam
proses penyerbukan.
6464
c. Penyerbukan (polinasi) adalah peristiwa melekatnya benang
sari di kepala putik (angiospermae), bertemunya serbuk sari
pada bakal biji (gymnospermae).
3. Macam-Macam Penyerbukan
Penyerbukan (polonasi) adalah peristiwa jatuhnya atau
melekatnya serbuk sari pada kepala putik. Berdasarkan asal serbuk
sari terdapat beberapa jenis penyerbukan sebagai berikut.
a. Autogami (penyerbukan sendiri) merupakan peristiwa
penyerbukan yang dilakukan serbuk sari ke kepala putik yang
berasal dari bunga yang sama dan terjadi pada bunga
sempurna.Misalnya bunga jambu dan mangga.
b. Protandri adalah keadaan serbuk sari yang matang terlebih
dahulu dibandingkan dengan putik. Misalnya pada bawang
merah (Alliumcepa) dan jagung (Zea mays).
c. Protogini adalah keadaan putik yang matang terlebih dahuluu
dibandingkan dengan serbuk sari. Misalnya pada bunga kol
(Brassica sp) dan bunga coklat (Theobroma cacao). Serbuk
sari tidak dapat sampai di kepala putik.
d. Kleistogami ialah peristiwa autogami yang disebabkan oleh
bunga belum mekar. Contohnya: kacang tanah.
e. Geitonogami (penyerbukan tetangga) merupakan proses
penyerbukan oleh serbuk sari yang berasal dari bunga yang
berbeda, tetapi masih dalam satu jenis tumbuhan. Misalnya
bunga jeruk dan rambutan.
65
f. Alogami atau xenogami (penyerbukan silang) merupakan
proses penyerbukan ketika serbuk sari menempel ke kepala
putik bunga tumbuhan lain yang masih dalam satu
spesies/jenis. Misalnya bunga tanaman padi dan jagung.
g. Bastar (hibridogami) merupakan proses penyerbukan serbuk
sari yang menempel ke putik yang berasal dari bunga dengan
jenis yang berlainan varietasnya.Bastar bertujuan untuk
menyatukan sifat-sifat yang diharapkan dari kedua jenis
tumbuhan.15
Bastar atau hibridogami terdiri atas
1) bastar antarkulvitar (antarvarietas), contohnya antara
mangga golek dan mangga gadung;
2) bastar antar spesies (antarjenis), contohnya antara mangga
dan mangga kweni;
3) bastar antarmarga (antargenus), contohnya antara cabai
dan terong.
Beberapa jenis tumbuhan tidak memungkinkan
melakukan penyerbukan secara autogami. Hal ini disebabkan
oleh keadaan tumbuhan itu sendiri.
1) berumah dua (dioseus) adalah suatu keadaan tumbuhan
yang hanya memiliki satu alat kelamin saja, alat kelamin
jantan dan betina terdapat pada tumbuhan yang berbeda.
Misalnya tumbuhan salak dan melinjo.
15 Ibid, Wahluyo, Reproduksi Tumbuhan. 87-88
6565
f. Alogami atau xenogami (penyerbukan silang) merupakan
proses penyerbukan ketika serbuk sari menempel ke kepala
putik bunga tumbuhan lain yang masih dalam satu
spesies/jenis. Misalnya bunga tanaman padi dan jagung.
g. Bastar (hibridogami) merupakan proses penyerbukan serbuk
sari yang menempel ke putik yang berasal dari bunga dengan
jenis yang berlainan varietasnya.Bastar bertujuan untuk
menyatukan sifat-sifat yang diharapkan dari kedua jenis
tumbuhan.15
Bastar atau hibridogami terdiri atas
1) bastar antarkulvitar (antarvarietas), contohnya antara
mangga golek dan mangga gadung;
2) bastar antar spesies (antarjenis), contohnya antara mangga
dan mangga kweni;
3) bastar antarmarga (antargenus), contohnya antara cabai
dan terong.
Beberapa jenis tumbuhan tidak memungkinkan
melakukan penyerbukan secara autogami. Hal ini disebabkan
oleh keadaan tumbuhan itu sendiri.
1) berumah dua (dioseus) adalah suatu keadaan tumbuhan
yang hanya memiliki satu alat kelamin saja, alat kelamin
jantan dan betina terdapat pada tumbuhan yang berbeda.
Misalnya tumbuhan salak dan melinjo.
15 Ibid, Wahluyo, Reproduksi Tumbuhan. 87-88
6666
2) Dikogami merupakan suatu keadaan antara benang sari
dan putik dalam satu bunga tidak masak secara
bersamaan. Dikogami dibedakan menjadi dua macam
sebagai berikut.
a) Protandri adalah suatu keadaan jika benang sari pada
satu bunga mengalami masak lebih dahulu daripada
putik. Contohnya: bunga jagung dan bunga seledri.
b) Protogini adalah suatu keadaan jika putik pada satu
bunga mengalami masak lebih dahulu daripada
benang sari. Contohnya: bunga cokelat dan bunga
alpukat.
3) Herkogami adalah suatu keadaan serbuk sari terhambat
bertemu dengan kepala putik. Hal ini dipengaruhi oleh
morfologi bunga yang menghalangi jatuhnya serbuk sari
ke kepala putik. Agar penyerbukan dapat berlangsung
diperlukan bantuan faktor luar, misalnya penyerbukan
dilakukan melalui bantuan hewan atau campur tangan
manusia. Contohnya: bunga anggrek dan bunga vanili.
4) Heterostili adalah keadaan suatu bunga benang sari dan
tangkai putik memiliki ukuran panjang yang berbeda.
Contohnya kopi dan kina.16
Faktor-faktor yang membantu proses penyerbukan
dibagi menjadi tga jenis sebagai berikut.
16 Ibid, Wahluyo, Reproduksi Tumbuhan, 92.
67
1) Anemogami merupakan penyerbukan yang terjadi
melalui peristiwa dengan bantuan angin. Sebagaimana
yang diterangkan dalam Qs. al-hijr (15): 22 sebagai
berikut.
Artinya: “Dan kami telah meniupkan angin untuk
mengawinkan (tumbuh-tumbuhan) dan kami
turunkan hujan dari langit, lalu kami beri minum
kamu dengan air itu, dan sekali-kali bukanlah kamu
yang menyimpannya”.
Ayat di atas merujuk pada proses perkembangbiakan
generatif pada tumbuhan, yaitu proses perbanyakan
spesies atau jenis makhluk hidup dengan melibatkan
peleburan dua gamet sel kelamin jantan dan betina.
Perkembangan ini bisa berlangsung dengan bantuan
angin yang membawa serbuk sari kemudian jatuh pada
putik. Satu induk dapat berkembangbiak menghasilkan
keturunan yang mempunyai sifat identik dengan
induknya.
Pada surah Qs. al-Hijr (15): 33 tersebut secara
gamblang diterangkan bahwa angin sangat berperan
dalam proses penyerbukan. Proses terjadinya
penyerbukan yang dialami tumbuh-tumbuhan melalui
6766
2) Dikogami merupakan suatu keadaan antara benang sari
dan putik dalam satu bunga tidak masak secara
bersamaan. Dikogami dibedakan menjadi dua macam
sebagai berikut.
a) Protandri adalah suatu keadaan jika benang sari pada
satu bunga mengalami masak lebih dahulu daripada
putik. Contohnya: bunga jagung dan bunga seledri.
b) Protogini adalah suatu keadaan jika putik pada satu
bunga mengalami masak lebih dahulu daripada
benang sari. Contohnya: bunga cokelat dan bunga
alpukat.
3) Herkogami adalah suatu keadaan serbuk sari terhambat
bertemu dengan kepala putik. Hal ini dipengaruhi oleh
morfologi bunga yang menghalangi jatuhnya serbuk sari
ke kepala putik. Agar penyerbukan dapat berlangsung
diperlukan bantuan faktor luar, misalnya penyerbukan
dilakukan melalui bantuan hewan atau campur tangan
manusia. Contohnya: bunga anggrek dan bunga vanili.
4) Heterostili adalah keadaan suatu bunga benang sari dan
tangkai putik memiliki ukuran panjang yang berbeda.
Contohnya kopi dan kina.16
Faktor-faktor yang membantu proses penyerbukan
dibagi menjadi tga jenis sebagai berikut.
16 Ibid, Wahluyo, Reproduksi Tumbuhan, 92.
67
1) Anemogami merupakan penyerbukan yang terjadi
melalui peristiwa dengan bantuan angin. Sebagaimana
yang diterangkan dalam Qs. al-hijr (15): 22 sebagai
berikut.
Artinya: “Dan kami telah meniupkan angin untuk
mengawinkan (tumbuh-tumbuhan) dan kami
turunkan hujan dari langit, lalu kami beri minum
kamu dengan air itu, dan sekali-kali bukanlah kamu
yang menyimpannya”.
Ayat di atas merujuk pada proses perkembangbiakan
generatif pada tumbuhan, yaitu proses perbanyakan
spesies atau jenis makhluk hidup dengan melibatkan
peleburan dua gamet sel kelamin jantan dan betina.
Perkembangan ini bisa berlangsung dengan bantuan
angin yang membawa serbuk sari kemudian jatuh pada
putik. Satu induk dapat berkembangbiak menghasilkan
keturunan yang mempunyai sifat identik dengan
induknya.
Pada surah Qs. al-Hijr (15): 33 tersebut secara
gamblang diterangkan bahwa angin sangat berperan
dalam proses penyerbukan. Proses terjadinya
penyerbukan yang dialami tumbuh-tumbuhan melalui
6868
angin, karena gerakan udara yang membawa serbuk sari
hingga bertemu dengan kepala putik.
Proses penyerbukan melalui angin dikenal dengan
nama anemogami. Ciri-cirinya adalah serbuk sari pada
bunga jumlahnya banyak, ukurannya relatif kecil
sehingga mudah diterbangkan oleh angin.
Ciri-ciri alat perkembangbiakan pada bunga yang
efektif penyerbukannya dilakukan oleh angin sebagai
berikut.
a) serbuk sari pada suatu bunga, jumlahnya banyak,
ukurannya relatif kecil, mudah diterbangkan
(ringan), dalam keadaan kering, dan permukaannya
halus;
b) kepala sari gampang bergerak, tidak mempunyai
mahkota bunga (jika memiliki mahkota bunga
bentuknya kecil);
c) ukuran kepala putik relatif besar;
d) ukuran tangkai serbuk sari panjang;
e) bunga tidak menghasilkan kelenjar madu dan tidak
menebarkan bau;
f) posisi putik di tengah, bentuknya menyerupai
spiral;
g) bunga umumnya berwarna hijau. Contohnya
Gramineae (rumput), Oryza sativa (padi),
69
Saccharum officinarum (tebu), dan Imperata
cylindrica (alang-alang).
2) Hidrogami
Hidrogami adalah peristiwa penyerbukan melalui
bantuan air. Umumnya tumbuhan yang melakukan
penyerbukan dengan perantara air adalah tumbuhan
yang habitatnya pada ekosistem perairan. Contohnya
tanaman hidrila (Hydrilla verticilata). Sebagaimana
yang digambarkan dalam Qs. an-Nahl (16):10 sebagai
berikut.
Artinya: “Dia-lah, yang Telah menurunkan air hujan
dari langit untuk kamu, sebahagiannya menjadi
minuman dan sebahagiannya (menyuburkan)
tumbuh-tumbuhan, yang pada (tempat tumbuhnya)
kamu menggembalakan ternakmu”.
Maksud ayat diatas adalah air berperan sangat penting
dalam proses perkembangbiakan karena tanpa adanya
air tumbuhan tersebut tidak dapat hidup dan tidak dapat
memperbanyak diri atau tidak dapat berkembangbiak.
3) Zodiogami
Zodiogami merupakaan peristiwa penyerbukan melalui
bantuan binatang atau hewan.
6969
Saccharum officinarum (tebu), dan Imperata
cylindrica (alang-alang).
2) Hidrogami
Hidrogami adalah peristiwa penyerbukan melalui
bantuan air. Umumnya tumbuhan yang melakukan
penyerbukan dengan perantara air adalah tumbuhan
yang habitatnya pada ekosistem perairan. Contohnya
tanaman hidrila (Hydrilla verticilata). Sebagaimana
yang digambarkan dalam Qs. an-Nahl (16):10 sebagai
berikut.
Artinya: “Dia-lah, yang Telah menurunkan air hujan
dari langit untuk kamu, sebahagiannya menjadi
minuman dan sebahagiannya (menyuburkan)
tumbuh-tumbuhan, yang pada (tempat tumbuhnya)
kamu menggembalakan ternakmu”.
Maksud ayat diatas adalah air berperan sangat penting
dalam proses perkembangbiakan karena tanpa adanya
air tumbuhan tersebut tidak dapat hidup dan tidak dapat
memperbanyak diri atau tidak dapat berkembangbiak.
3) Zodiogami
Zodiogami merupakaan peristiwa penyerbukan melalui
bantuan binatang atau hewan.
7070
Penyerbukan melalui zodiogami dilakukan oleh
berbagai jenis binatang atau hewannya.
a) Entomogami adalah proses penyerbukan yang
dilakukan oleh hewan jenis serangga. Ketika
serangga mengisap madu, pada tubuhnya
menempel serbuk sari. Apabila serangga tersebut
pindah ke bunga lain atau menyentuh kepala putik
bunga yang sama, serbuk sari akan tertinggal di
kepala putik sehingga terjadi penyerbukan.
Ciri-cirinya bunga yang penyerbukannya
dilakukan oleh serangga adalah mengeluarkan bau
khas, warna mahkota bunga kontras, mengeluarkan
kelenjar madu, benang sari terletak di dalam bunga,
kepala sari terletak di dasar bunga, ukuran serbuk
sari lebih besar daripada putik.
b) Ornitogami adalah proses penyerbukan yang
dilakukan oleh hewan golongan aves terutama jenis
burung. Ciri-ciri bunga yang penyerbukannya
dilakukan oleh burung adalah bunganya
mengandung madu dan air, mahkota bunga
berwarna merah sebab burung lebih sensitif
terhadap warna merah dibandingkan dengan
warna-warna yang lain.
71
c) Kiropterogami adalah proses penyerbukan yang
dilakukan oleh binatang kelelawar. Ciri-ciri bunga
yang disukai oleh kelelawar adalah umumnya
bunga mekar di waktu malam hari, bunganya
berukuran besar, warna bunganya cerah, dan posisi
bunganya terbuka.
d) Malakogami adalah proses penyerbukan dengan
bantuan hewan siput.
4. Pembuahan
Tumbuhan berbiji (spermatophyta) berasal dari kata
yunani yakni sperma artinya biji dan phyton artinya tumbuhan.
Jadi spermatophyta merupakan kelompok tumbuhan yang
memiliki karakteristik tertentu, yakni terdapat suatu organ
berupa biji. Biji merupakan bagian dari tumbuhan yang berasal
dari bakal biji dan mengandung calon individu baru berupa
lembaga. Lembaga akan terbentuk pasca terjadi penyerbukan
yang diikuti oleh pembuahan. Sebagaimana yang digambarkan
dalam Qs. ar-Ra’d (13): 3 sebagai berikut.
Artinya: “Dan Dia-lah Tuhan yang membentangkan
bumi dan menjadikan gunung-gunung dan sungai-
sungai padanya. dan menjadikan padanya semua
7171
c) Kiropterogami adalah proses penyerbukan yang
dilakukan oleh binatang kelelawar. Ciri-ciri bunga
yang disukai oleh kelelawar adalah umumnya
bunga mekar di waktu malam hari, bunganya
berukuran besar, warna bunganya cerah, dan posisi
bunganya terbuka.
d) Malakogami adalah proses penyerbukan dengan
bantuan hewan siput.
4. Pembuahan
Tumbuhan berbiji (spermatophyta) berasal dari kata
yunani yakni sperma artinya biji dan phyton artinya tumbuhan.
Jadi spermatophyta merupakan kelompok tumbuhan yang
memiliki karakteristik tertentu, yakni terdapat suatu organ
berupa biji. Biji merupakan bagian dari tumbuhan yang berasal
dari bakal biji dan mengandung calon individu baru berupa
lembaga. Lembaga akan terbentuk pasca terjadi penyerbukan
yang diikuti oleh pembuahan. Sebagaimana yang digambarkan
dalam Qs. ar-Ra’d (13): 3 sebagai berikut.
Artinya: “Dan Dia-lah Tuhan yang membentangkan
bumi dan menjadikan gunung-gunung dan sungai-
sungai padanya. dan menjadikan padanya semua
7272
buah-buahan berpasang-pasangan, Allah
menutupkan malam kepada siang. Sesungguhnya
pada yang demikian itu terdapat tanda-tanda
(kebesaran Allah) bagi kaum yang memikirkan”.
Spermatophyta merupakan kelompok tumbuhan yang
memiliki karakteristik tertentu, yakni terdapat suatu organ
berupa biji. Biji merupakan bagian dari tumbuhan yang
berasal dari bakal biji dan mengandung calon individu baru
berupa lembaga. Dalam ayat tersebut sudah dijelaskan
bahwa pada setiap tumbuhan yang ada di muka bumi
terutama yang memiliki kemampuan untuk menghasilkan
buah sudah ditetapkan oleh Allah swt. Yang tidak lain hanya
untuk memenuhi bahan makanan bagi seluruh makhluk
hidup.
Adapun ciri-ciri dari spermatophyta antara lain adalah:
a. memiliki ketinggian dan bentuk batang yang bervariasi;
b. cara hidupnya fotoautotrof;
c. tempat hidupnya sebagian besar di daratan;
d. memiliki pembuluh xilem dan floem;
e. menghasilkan biji sebagai alat reproduksi secara
generatif;
f. termasuk tumbuhan kormus dengan 3 organ utama yakni
akar, batang dan daun sejati;
g. alat kelaminnya terpisah antara jantan dan betina;
73
h. sporofit merupakan tumbuhan utama, sedangkan
gametofitnya mengalami reduksi; dan
i. kandung lembaga (kantong embrio) terbenam di dalam
ovula dan akan berubah menjadi biji seiring terjadinya
fertilisasi.
Pembuahan atau fertilisasi adalah peristiwa peleburan gemet
jantan (sel sperma) dengan gamet betina (sel telur).
Gambar 2.17. Proses Fertilisasi pada Angiospermae
Pada tumbuhan, berbiji (spermatophyta) terdapat dua
jenis fertilisasi, yaitu pembuahan tunggal dan pembuahan
ganda. Pembuahan tunggal adalah peristiwa peleburan inti
sperma dengan inti sel telur yang hanya terjadi sekali.
Pembuahan tunggal umumnya terjadi tumbuhan
gymnospermae. Pembuahan ganda adalah pembuahan yang
menyebabkan terjadinya dua kali peleburan inti sperma.
Peleburan inti sperma dengan ovum menghasilkan zygot
7373
h. sporofit merupakan tumbuhan utama, sedangkan
gametofitnya mengalami reduksi; dan
i. kandung lembaga (kantong embrio) terbenam di dalam
ovula dan akan berubah menjadi biji seiring terjadinya
fertilisasi.
Pembuahan atau fertilisasi adalah peristiwa peleburan gemet
jantan (sel sperma) dengan gamet betina (sel telur).
Gambar 2.17. Proses Fertilisasi pada Angiospermae
Pada tumbuhan, berbiji (spermatophyta) terdapat dua
jenis fertilisasi, yaitu pembuahan tunggal dan pembuahan
ganda. Pembuahan tunggal adalah peristiwa peleburan inti
sperma dengan inti sel telur yang hanya terjadi sekali.
Pembuahan tunggal umumnya terjadi tumbuhan
gymnospermae. Pembuahan ganda adalah pembuahan yang
menyebabkan terjadinya dua kali peleburan inti sperma.
Peleburan inti sperma dengan ovum menghasilkan zygot
7474
yang akan tumbuh menjadi embrio. Peleburan inti sperma
dengan kandung lembaga sekunder menghasilkan
endosperm (untuk cadangan makanan).
Gambar 2.18. Pembuahan Ganda pada Angiospermae
Berikut ini ciri-ciri umum tumbuhan gymnospermae
(tumbuhan biji terbuka).
a. tidak mempunyai bunga sejati;
b. tidak memiliki mahkota bunga;
c. bakal biji terdapat di luar permukaan dan tidak dilindungi
oleh daun buah;
d. termasuk tumbuhan heterospora, yakni menghasilkan
dua jenis spora yang berbeda (megaspora membentuk
gamet betina dan mikrospora menghasilkan serbuk sari.
e. batang umumnya berkembium atau berkayu;
f. akar tunggang berkambium;
g. daun umumnya tebal dan kaku;
7574
yang akan tumbuh menjadi embrio. Peleburan inti sperma
dengan kandung lembaga sekunder menghasilkan
endosperm (untuk cadangan makanan).
Gambar 2.18. Pembuahan Ganda pada Angiospermae
Berikut ini ciri-ciri umum tumbuhan gymnospermae
(tumbuhan biji terbuka).
a. tidak mempunyai bunga sejati;
b. tidak memiliki mahkota bunga;
c. bakal biji terdapat di luar permukaan dan tidak dilindungi
oleh daun buah;
d. termasuk tumbuhan heterospora, yakni menghasilkan
dua jenis spora yang berbeda (megaspora membentuk
gamet betina dan mikrospora menghasilkan serbuk sari.
e. batang umumnya berkembium atau berkayu;
f. akar tunggang berkambium;
g. daun umumnya tebal dan kaku;
75
h. terjadi pembuahan tunggal;
i. alat reproduksinya disebut strobilus;
Gambar 2.19. Proses Pembuahan pada Gymnospermae
Ciri-ciri umum tumbuhan angiospermae adalah
sebagai berikut.
a. memiliki bunga yang sesugguhnya;
b. bentuk daunnya lebar dan pipih dengan susunan yang
bervariasi;
c. bakal biji atau bijinya tidak terlihat, sebab dibungkus dan
dilindungi olehdaging buah yakni putik;
d. peristiwa terjadinya penyerbukan dan pembuahan
membutuhkan waktu yang relatif singkat;
e. terjadi pembuahan ganda;
f. penyerbukannya dilakukan oleh serangga atau burung
karena memiliki kelenjar nektar;
7676
g. dikelompokan menjadi dua sub divisi, yakni monokotil
dan dikotil;
h. batang berkambium atau tidak;
i. akar tunggang atau serabut;
j. daun pipih dan tulang daun bervariasi;
k. terjadi pembuahan ganda;
l. alat reproduksi dikenal dengan bunga;
Perbedaan ciri-ciri antara gymnospermae dengan angiospermae
ditinjau dari bagian utama dari tumbuhan sebagai berikut.
Tabel 2.1 Perbedaan Gymnospermae dengan Angiospermae Berdasarkan Bagian
Utama Tumbuhan
Ciri-ciri
Gymnospermae Angiospermae
Biji Tidak dilindungi daging buah.
Dilindungi daging buah.
Akar Sistem akar tunggang. Sistem akar tunggang dan serabut.
Batang Tegak lurus, bercabang-cabang, besar, dan berkambium.
Beranekaragam Bercabang-cabang (dikotil) Tidak berkambium (monokotil).
Daun Berbentuk jarum Jarang lebar dan sedikit yang majemuk.
Didominasi daun dengan daun lebar, tunggal atau majemuk dengan komposisi bervariasi.
Bunga Sesungguhny tidak ada bunga sporofilnya terpisah-pisah.
Memiliki bunga sejati tersusun dari sporofil dan bagian-bagian lainnya Makrosporofil (daun buah) membentuk badan yang
77
Menghasilkan Strobilus atau bunga palsu baik jantan maupun betina. Makrosporofil (daun buah) dengan bakal biji (makrosporangium) yang nampak menempel.
dikenal sebagai putik dengan bakal biji di dalamnya
Perbedaan antara gymnospermae dengan angiospermae di tinjau
dari keberadaan reproduksi pada tumbuhan, adalah:
Tabel 2.2 Perbedaan Gymnospermae dan Angiospermae
Berdasarkan Alat Reproduksi
Ciri-ciri Gymnospermae angiospermae Seksualitas Uniseksualitas,
monoesi, dan diosi. Uniseksual, biseksual, monoesi, dan diosi
Sel kelamin jantan Berupa sel spermatozoid yang masih bergerak atif,
Berupa inti sperma (inti generatif) yang tidak bergerak aktif,
Perbanyakan vegetatif Dengan tunas batang, Dengan umbi, rhizoma, stolon, tunas, adventif, stek, dan cangkok.
Penyerbukan Bantuan angin Sampainya serbuk sari ke mikropil.
Angin, air, serangga Smapainya serbuk sari jatuh ke kepala putik.
Waktu penyerbukan Lama. Relatif cepat. Organ reproduksi Berupa strobilus Memiliki perhiasan
bunga. Bakal biji Terbuka (tidak
dilindungi karpel). Tertutup (dilindungi karpel).
7777
Menghasilkan Strobilus atau bunga palsu baik jantan maupun betina. Makrosporofil (daun buah) dengan bakal biji (makrosporangium) yang nampak menempel.
dikenal sebagai putik dengan bakal biji di dalamnya
Perbedaan antara gymnospermae dengan angiospermae di tinjau
dari keberadaan reproduksi pada tumbuhan, adalah:
Tabel 2.2 Perbedaan Gymnospermae dan Angiospermae
Berdasarkan Alat Reproduksi
Ciri-ciri Gymnospermae angiospermae Seksualitas Uniseksualitas,
monoesi, dan diosi. Uniseksual, biseksual, monoesi, dan diosi
Sel kelamin jantan Berupa sel spermatozoid yang masih bergerak atif,
Berupa inti sperma (inti generatif) yang tidak bergerak aktif,
Perbanyakan vegetatif Dengan tunas batang, Dengan umbi, rhizoma, stolon, tunas, adventif, stek, dan cangkok.
Penyerbukan Bantuan angin Sampainya serbuk sari ke mikropil.
Angin, air, serangga Smapainya serbuk sari jatuh ke kepala putik.
Waktu penyerbukan Lama. Relatif cepat. Organ reproduksi Berupa strobilus Memiliki perhiasan
bunga. Bakal biji Terbuka (tidak
dilindungi karpel). Tertutup (dilindungi karpel).
7878
Ovum Dihasilkan dalam arkegonium.
Hasil perkembangan megaspora.
Endosperm Dihasilkan sebelum fertilisasi. Tidak melibatkan gamet jantan Bersifat haploid.
Terbentuk setelah fertilisasi. Melibatkan gamet jantan Bersifat triploid.
Pembuahan embrio Tunggal. Ganda.
79
BAB III
PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN TUMBUHAN
A. Pendahuluan
Salah satu ciri makhluk hidup adalah tumbuh dan berkembang.
Hal tersebut terjadi karena adanya proses pertumbuhan dan
perkembangan. Pertumbuhan diartikan sebagai suatu proses
pertambahan ukuran, volume, dan jumlah sel pada suatu organisme.
Pertumbuhan bersifat tidak dapat kembali seperti bentuk semula
(irreversible). Pertumbuhan juga dapat dikatakan sebagai proses
fisiologis pada makhluk hidup sebagai akibat terjadinya pembelahan,
perbesaran dan perbanyakan sel sehingga makhluk hidup dapat
mengalami perubahan bentuk maupun ukuran. Sedangkan,
perkembangan menekankan pada proses untuk mencapai kematangan
atau kedewasaan fungsi dari suatu organisme.
Walaupun berbeda dari segi pengertian, tetapi kedua istilah
tersebut sulit dipisahkan karena pertumbuhan dan perkembangan
merupakan prosesyang berjalan secara simultan atau pada waktu yang
bersamaan dan saling terkait.
Perbedaan antara pertumbuhan dan perkembangan terletak pada
faktor kuantitatif dan kualitatif. Pertumbuhan dapat diukur secara
kuantitatif karena mudah diamati, yaitu tejadi perubahan jumlah dan
ukuran. Sebaliknya, perkembangan hanya dapat dinyatakan secara
kualitatif karena terjadi perubahan fungsional dalam tubuh suatu
organisme sehingga tidak dapat diamati.
7979
BAB III
PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN TUMBUHAN
A. Pendahuluan
Salah satu ciri makhluk hidup adalah tumbuh dan berkembang.
Hal tersebut terjadi karena adanya proses pertumbuhan dan
perkembangan. Pertumbuhan diartikan sebagai suatu proses
pertambahan ukuran, volume, dan jumlah sel pada suatu organisme.
Pertumbuhan bersifat tidak dapat kembali seperti bentuk semula
(irreversible). Pertumbuhan juga dapat dikatakan sebagai proses
fisiologis pada makhluk hidup sebagai akibat terjadinya pembelahan,
perbesaran dan perbanyakan sel sehingga makhluk hidup dapat
mengalami perubahan bentuk maupun ukuran. Sedangkan,
perkembangan menekankan pada proses untuk mencapai kematangan
atau kedewasaan fungsi dari suatu organisme.
Walaupun berbeda dari segi pengertian, tetapi kedua istilah
tersebut sulit dipisahkan karena pertumbuhan dan perkembangan
merupakan prosesyang berjalan secara simultan atau pada waktu yang
bersamaan dan saling terkait.
Perbedaan antara pertumbuhan dan perkembangan terletak pada
faktor kuantitatif dan kualitatif. Pertumbuhan dapat diukur secara
kuantitatif karena mudah diamati, yaitu tejadi perubahan jumlah dan
ukuran. Sebaliknya, perkembangan hanya dapat dinyatakan secara
kualitatif karena terjadi perubahan fungsional dalam tubuh suatu
organisme sehingga tidak dapat diamati.
8080
Pertumbuhan selalu menunjukkan suatu pertambahan ukuran
dan volume untuk mencapai ukuran tertentu. Pertumbuhan dapat diukur
sebagai pertambahan panjang, lebar, atau luas, tetapi dapat pula diukur
berdasarkan pertambahan volume, masa atau berat. Perkembangan
menyangkut perubahan kualitas menuju kedewasaan. Proses
pertumbuhan dan perkembangan dipengaruhi oleh beberapa faktor,
yaitu faktor internal dan eksternal. Karena faktor yang mempengaruhi
pertumbuhan dan perkembangan sangat banyak dan berbeda-beda,
keadaan yang terjadi pada tumbuhan sangat berlainan.
B. Pengertian Pertumbuhan dan Perkembangan
Pertumbuhan merupakan proses pertambahan volume, jumlah,
dan ukuran sel yang bersifat irreversible (tidak dapat kembali ke bentuk
semula). Pertumbuhan pada tumbuhan terjadi karena peristiwa
pembelahan secara mitosis dan pembesaran sel. Peristiwa pertumbuhan
dapat diukur dan dinyatakan secara kuantitatif dengan angka, grafik dan
sebagainya.17
Perkembangan merupakan proses menuju ke tingkat
kedewasaan atau tingkat kematangan suatu organ tumbuhan dan tidak
dapat diukur secara kuantitatif, namun hasilnya dapat diamati. Jadi,
pertumbuhan dan perkembangan merupakan dua peristiwa yang
berjalan secara bersamaan atau terjadi proses secara simultan.
17 Suwarno. Biologi. (Jakarta: PusatPerbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2009), 3-4.
81
Sebagaimana yang digambarkan dalam Qs. al-Furqon (25): 2
sebagai berikut.
Artinya: “Yang kepunyaan-Nya-lah kerajaan langit dan bumi,
dan dia tidak mempunyai anak, dan tidak ada sekutu baginya
dalam kekuasaan(Nya), dan dia Telah menciptakan segala
sesuatu, dan dia menetapkan ukuran-ukurannya dengan serapi-
rapinya”.
Berdasarkan ayat di atas, pertumbuhan merupakan proses
penambahan volume yang bersifat irreversible (tidak dapat kembali),
sama halnya dengan perkembangan juga yang merupakan berubahan
sel-sel secara khusus menunjukkan struktur dan fungsi tertentu. Karena
segala sesuatu telah ditentukan oleh Allah swt dan segala sesuatu yang
dijadikan Tuhan diberi-Nya perlengkapan-perlengkapan dan persiapan-
persiapan, sesuai dengan naluri, sifat-sifat dan fungsinya masing-masing
dalam hidup.
Ciri-ciri pertumbuhan yang nampak pada tumbuhan adalah
1. mengalami perubahan dari aspek ukuran dan perubahan fisik secara
keseluruhan;
2. terjadinya peningkatan jumlah sel yang semakin banyak;
3. mengalami pertambahan jumlah individu;
4. dinyatakan dengan ukuran berat, lebar, dan panjang.
8181
Sebagaimana yang digambarkan dalam Qs. al-Furqon (25): 2
sebagai berikut.
Artinya: “Yang kepunyaan-Nya-lah kerajaan langit dan bumi,
dan dia tidak mempunyai anak, dan tidak ada sekutu baginya
dalam kekuasaan(Nya), dan dia Telah menciptakan segala
sesuatu, dan dia menetapkan ukuran-ukurannya dengan serapi-
rapinya”.
Berdasarkan ayat di atas, pertumbuhan merupakan proses
penambahan volume yang bersifat irreversible (tidak dapat kembali),
sama halnya dengan perkembangan juga yang merupakan berubahan
sel-sel secara khusus menunjukkan struktur dan fungsi tertentu. Karena
segala sesuatu telah ditentukan oleh Allah swt dan segala sesuatu yang
dijadikan Tuhan diberi-Nya perlengkapan-perlengkapan dan persiapan-
persiapan, sesuai dengan naluri, sifat-sifat dan fungsinya masing-masing
dalam hidup.
Ciri-ciri pertumbuhan yang nampak pada tumbuhan adalah
1. mengalami perubahan dari aspek ukuran dan perubahan fisik secara
keseluruhan;
2. terjadinya peningkatan jumlah sel yang semakin banyak;
3. mengalami pertambahan jumlah individu;
4. dinyatakan dengan ukuran berat, lebar, dan panjang.
8282
Perkembangan adalah perubahan sel-sel secara khusus yang
menunjukkan struktur dan fungsi tertentu. Oleh karena itu,
perkembangan tidak dapat dinyatakan secara kuantitatif, tetapi
berdasarkan tingkat kedewasaan. Selama tumbuhan masih mampu
untuk bertahan hidup, tumbuhan dapat tumbuh tidak terbatas karena
tumbuhan memiliki jaringan embrionik yang selalu tersedia.18
Terdapat empat ciri-ciri perkembangan pada tumbuhan adalah
1. tumbuhan mengalami proses pendewasaan;
2. secara kualitas terjadi peningkatan pada setiap individu;
3. tidak dapat diukur secara kuantitatif, seperti ukuran panjang, ukuran
berat maupun jumlah; dan
4. terjadi secara berkelanjutan dan berkesinambungan sampai
tumbuhan tersebut tidak mampu lagi bertahan hidup.
Tabel 3.1
Perbedaan Pertumbuhan dan Perkembangan
Pertumbuhan Perkembangan Dinyatakan secara kuantitatif karena mudah diamati. Terdapat perubahan jumlah dan ukuran sehingga ditampilkan dengan angka dan grafik.
Dinyatakan secara kualitatif karena terjadi perubahan menuju tingkat kematangan atau kedewasaan suatu organisme
18 Neil A. Campbell, Jane B. Reece. Biologi. Edisi ke-5. Jilid 1. Terjemahan: Rahayu Lestari (Jakarta: Penerbit Erlangga, 2004), 288.
83
C. Tahapan Pertumbuhandan Perkembangan
Proses perkembangan suatu tumbuhan terjadi melalui tiga
tahapan, yakni pembelahan sel (cleavage), morfogenesis, dan
diferensiasi seluler.
1. Pembelahan Sel
Tahap pertama pembelahan sel merupakan tahap duplikasi sel
untuk perbanyakan dan menjadi salah satu faktor utama tahap
perkembangan. Pembelahan sel adalah hasil peleburan sel kelamin
jantan (sel sperma) dengan sel kelamin betina (ovum), membetuk
zigot (pada bakal biji). Zigot yang terdapat di dalam biji tumbuhan
mengalami pembelahan secara mitosis menghasilkan jaringan
embrional, kotiledon, akar, batang, daun, dan seterusnya.
2. Morfogenesis
Tahap kedua morfogenesis merupakan perkembangan bentuk
dan menghasilkan embrio yang terletak di dalam biji, yang ditandai
dengan membentuk kotiledon, akardan tunas rudimeter. Setelah
berkecambah, akar dan tunas rudimeter berkembang
membentuk sistem akar dan tunas tumbuhan. Proses ini yang disebut
morfogenesis.
3. Diferensiasi Seluler
Differensiasi sel melibatkan proses biokimia dan morfologi,
seperti embrio yang berkembang dan memiliki struktur dan fungsi
khusus saat dewasa. Pada tahap ini, jaringan embrional terus
8383
C. Tahapan Pertumbuhandan Perkembangan
Proses perkembangan suatu tumbuhan terjadi melalui tiga
tahapan, yakni pembelahan sel (cleavage), morfogenesis, dan
diferensiasi seluler.
1. Pembelahan Sel
Tahap pertama pembelahan sel merupakan tahap duplikasi sel
untuk perbanyakan dan menjadi salah satu faktor utama tahap
perkembangan. Pembelahan sel adalah hasil peleburan sel kelamin
jantan (sel sperma) dengan sel kelamin betina (ovum), membetuk
zigot (pada bakal biji). Zigot yang terdapat di dalam biji tumbuhan
mengalami pembelahan secara mitosis menghasilkan jaringan
embrional, kotiledon, akar, batang, daun, dan seterusnya.
2. Morfogenesis
Tahap kedua morfogenesis merupakan perkembangan bentuk
dan menghasilkan embrio yang terletak di dalam biji, yang ditandai
dengan membentuk kotiledon, akardan tunas rudimeter. Setelah
berkecambah, akar dan tunas rudimeter berkembang
membentuk sistem akar dan tunas tumbuhan. Proses ini yang disebut
morfogenesis.
3. Diferensiasi Seluler
Differensiasi sel melibatkan proses biokimia dan morfologi,
seperti embrio yang berkembang dan memiliki struktur dan fungsi
khusus saat dewasa. Pada tahap ini, jaringan embrional terus
8484
mengalami perkembangan yang menghasilkan morfologi dan
struktur tumbuhan yang sempurna serta memiliki fungsi tertentu.
Pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan terjadi
melalui beberapa tahapan. Dimulai perkecambahan biji, berkembang
menjadi kecambah, berkembang terus menjadi tumbuhan kecil sampai
dewasa dengan sempurna. Tumbuhan tersebut terus membesar hingga
masa tertentu menghasilkan bunga, buah dan biji.
Pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan-tumbuhan
dibagi menjadi perkembangan bakal biji, bakal buah, perkecambahan,
dan pertumbuhan.
1. Perkembangan bakal Biji dan Buah
Perkembangan bakal biji dan buah dimulai dengan
pembuahan ganda yang terjadi pada kantong embrio tempat
sperma membuahi ovum dan IKL (Inti Kandung Lembaga)
sekunder dan menghasilkan zigot dan endosperma. Endosperma
yang monokotil kemudian berpindah serta melekat pada kotiledon
yang dikotil dan embrio berkembang di mana zigot berkembang
secara mitosis menjadi sel basal dan terminal. Setelah proses
tersebut, bakal biji akan berkembang menjadi biji dan bakal buah
menjadi buah, sebagaimana yang diterangkan dalam Qs. al-An’am
(6): 99 sebagai berikut.
85
Artinya: “Dan dialah yang menurunkan air hujan dari langit,
lalu kami tumbuhkan dengan air itu segala macam tumbuh-
tumbuhan Maka kami keluarkan dari tumbuh-tumbuhan itu
tanaman yang menghijau. kami keluarkan dari tanaman
yang menghijau itu butir yang banyak; dan dari mayang
korma mengurai tangkai-tangkai yang menjulai, dan kebun-
kebun anggur, dan (Kami keluarkan pula) zaitun dan delima
yang serupa dan yang tidak serupa. perhatikanlah buahnya
di waktu pohonnya berbuah dan (perhatikan pulalah)
kematangannya. Sesungguhnya pada yang demikian itu ada
tanda-tanda (kekuasaan Allah) bagi orang-orang yang
beriman”.
Dalam Qs. al-An’am (6): 99 di atas, merujuk pada proses
pembuahan pada tumbuhan dimana pembuahan ini terjadi
melalui proses reproduksi atau peleburan antara gamet jantan
dan betina, dengan alat reproduksi jantan menggunakan benang
sari dan betina menggunakan putik. Melalui proses tersebut
terbentuklah bakal buah kemudian menjadi buah dan pada
waktunya buah tersebut akan mengalami kematangan. Jelaslah
potongan ayat tersebut dengan proses pembentukan buah pada
tumbuhan
8585
Artinya: “Dan dialah yang menurunkan air hujan dari langit,
lalu kami tumbuhkan dengan air itu segala macam tumbuh-
tumbuhan Maka kami keluarkan dari tumbuh-tumbuhan itu
tanaman yang menghijau. kami keluarkan dari tanaman
yang menghijau itu butir yang banyak; dan dari mayang
korma mengurai tangkai-tangkai yang menjulai, dan kebun-
kebun anggur, dan (Kami keluarkan pula) zaitun dan delima
yang serupa dan yang tidak serupa. perhatikanlah buahnya
di waktu pohonnya berbuah dan (perhatikan pulalah)
kematangannya. Sesungguhnya pada yang demikian itu ada
tanda-tanda (kekuasaan Allah) bagi orang-orang yang
beriman”.
Dalam Qs. al-An’am (6): 99 di atas, merujuk pada proses
pembuahan pada tumbuhan dimana pembuahan ini terjadi
melalui proses reproduksi atau peleburan antara gamet jantan
dan betina, dengan alat reproduksi jantan menggunakan benang
sari dan betina menggunakan putik. Melalui proses tersebut
terbentuklah bakal buah kemudian menjadi buah dan pada
waktunya buah tersebut akan mengalami kematangan. Jelaslah
potongan ayat tersebut dengan proses pembentukan buah pada
tumbuhan
8686
Gambar 3.1. Perkembangan Bakal Biji dan Buah
Stuktur biji pada tahap ini sudah matang seperti yang ada pada
gambar di bawah.
Gambar 3.2. Struktur Biji pada Tumbuhan
Embrio merupakan kuncup embrionik yang memanjang dan
melekat pada kotiledon.Hipokotil bagian bawah pangkal dan melekat
pada kotiledon. Epikotil bagian atas pangkal, ujung dari epikotil
disebut plumula dan memiliki sepasang daun.Radikula merupakan
bagian ujung paling bawah.
87
a. Perkecambahan
Peristiwa perkecambahan diawali dengan berakhirnya masa
dormansi yang diikuti dengan peristiwa imbibisi sebab masuknya air
akan menginduksi enzim yang berperan sebagai biokatalisator.
Selanjutnya, perkecambahan mulai berlanjut, jika tumbuhan telah
menghasilkan daun, proses fotosintesis akan berlangsung. Energi yang
dihasilkan dari fotosintesis akan digunakan untuk pertumbuhan dan
berkembang.
Sebuah biji dapat berkecambah sebab memiliki embrio.
Bagian-bagian embrio terdiri atas tiga bagian, yakni akar lembaga
(radikula), daun kembaga (kotiledon) dan batang lembaga (kaulikalis).
Terdapat tiga ciri-ciri akar lembaga (radikula) sebagai berikut.
1) tumbuh menjadi akar;
2) tumbuh menembus kulit biji; dan
3) pada tanaman gramineae diselubungi oleh koleoriza
(selaput akar lembaga).
Terdapat 2 ciri-ciri daun lembaga (kotiledon) sebagai berikut.
1) tumbuh menjadi daun pertama dan
2) mempunyai beberapa fungsi diantaranya adalah sebagai
tempat penimbunan makanan, untuk fotosintesis dan
sebagai alat pengisap makanan untuk embrio.
8787
a. Perkecambahan
Peristiwa perkecambahan diawali dengan berakhirnya masa
dormansi yang diikuti dengan peristiwa imbibisi sebab masuknya air
akan menginduksi enzim yang berperan sebagai biokatalisator.
Selanjutnya, perkecambahan mulai berlanjut, jika tumbuhan telah
menghasilkan daun, proses fotosintesis akan berlangsung. Energi yang
dihasilkan dari fotosintesis akan digunakan untuk pertumbuhan dan
berkembang.
Sebuah biji dapat berkecambah sebab memiliki embrio.
Bagian-bagian embrio terdiri atas tiga bagian, yakni akar lembaga
(radikula), daun kembaga (kotiledon) dan batang lembaga (kaulikalis).
Terdapat tiga ciri-ciri akar lembaga (radikula) sebagai berikut.
1) tumbuh menjadi akar;
2) tumbuh menembus kulit biji; dan
3) pada tanaman gramineae diselubungi oleh koleoriza
(selaput akar lembaga).
Terdapat 2 ciri-ciri daun lembaga (kotiledon) sebagai berikut.
1) tumbuh menjadi daun pertama dan
2) mempunyai beberapa fungsi diantaranya adalah sebagai
tempat penimbunan makanan, untuk fotosintesis dan
sebagai alat pengisap makanan untuk embrio.
8888
Terdapat 2 ciri-ciri batang lembaga (kaulikalis) sebagai
berikut.
1) tumbuh sebagai epikotil, yakni ruas batang di atas daun
lembaga akan tumbuh menjadi batang dan
2) tumbuh sebagai hipokotil artinya ruas batang di bawah
daun lembaga akan tumbuh menjadi akar.
Proses perkecambahan pada biji dapat terbentuk melalui dua
tahap, yakni proses fisika dan kimiawi.
1) Proses Ffisika
Perkecambahan melalui proses fisika berlangsung ketika biji
menyerap air. Proses ini dikenal dengan peristiwa imbibisi.
Penyerapan air terjadi sebagai akibat adanya mobilitas air dari
potensial tinggi (lingkungan) menuju potensial rendah (biji
kering).
2) Proses Kimiawi
Perkecambahan melalui proses kimia berlangsung pada saat air
masuk ke dalam biji dan enzim dalam biji diaktifkan. Dengan
masuknya air, biji akan berkembang dan kulit bijinya pecah. Air
memiliki peranan untuk mengaktifkan embrio agar mengeluarkan
hormon giberelin (GA) yang mendorong aleuron (lapisan tipis
bagian luar endosperma) yang menyebabkan sintesis dan
pengeluaran enzim.
Menurut Neni, enzim yang dikeluarkan ini bekerja dengan
menghidrolisis cadangan makanan yang terdapat dalam kotiledon
89
dan endosperma. Proses ini menghasilkan molekul yang larut
dalam air. Contohnya, enzim amylase yang menghidrolisis pati
dalam endosperma dan menghasilkan gula. Gula serta zat-zat hasil
lainnya kemudian diserap dari endosperma ke kotiledon selama
pertumbuhan embrio menjadi bibit tanaman.19
Penjelasan di atas telah digambarkan dalam Qs. al-Fath (48): 29
sebagai berikut.
Artinya: “Seperti tanaman yang mengeluarkan tunasnya
Maka tunas itu menjadikan tanaman itu kuat lalu menjadi
besarlah dia dan tegak lurus di atas pokoknya; tanaman itu
menyenangkan hati penanam-penanamnya”.
Ayat ini sesuai dengan konsep perkecambahan pada tumbuhan,
yang dimulai dengan proses fisika, yaitu penyerapan air oleh biji
atau imbibisi dilanjutkan dengan proses kimiawi yaitu dengan
masuknya air pada biji aktiflah enzim-enzim pada biji sehingga
biji pecah dan muculah yaang dinamakan dengan tunas sebagai
awal dari tumbuhan yang lama kelamaan akan tumbuh
memanjang dan membesar.
19 Neni Uswatun H. Biologi Perkecambahan. (Bandung: Penerbit Erlangga, 2012 ), 34.
8989
dan endosperma. Proses ini menghasilkan molekul yang larut
dalam air. Contohnya, enzim amylase yang menghidrolisis pati
dalam endosperma dan menghasilkan gula. Gula serta zat-zat hasil
lainnya kemudian diserap dari endosperma ke kotiledon selama
pertumbuhan embrio menjadi bibit tanaman.19
Penjelasan di atas telah digambarkan dalam Qs. al-Fath (48): 29
sebagai berikut.
Artinya: “Seperti tanaman yang mengeluarkan tunasnya
Maka tunas itu menjadikan tanaman itu kuat lalu menjadi
besarlah dia dan tegak lurus di atas pokoknya; tanaman itu
menyenangkan hati penanam-penanamnya”.
Ayat ini sesuai dengan konsep perkecambahan pada tumbuhan,
yang dimulai dengan proses fisika, yaitu penyerapan air oleh biji
atau imbibisi dilanjutkan dengan proses kimiawi yaitu dengan
masuknya air pada biji aktiflah enzim-enzim pada biji sehingga
biji pecah dan muculah yaang dinamakan dengan tunas sebagai
awal dari tumbuhan yang lama kelamaan akan tumbuh
memanjang dan membesar.
19 Neni Uswatun H. Biologi Perkecambahan. (Bandung: Penerbit Erlangga, 2012 ), 34.
9090
Proses perkecambahan diawali melalui proses penyerapan air
yang dilakukan oleh biji, sehingga biji menjadi lunak (imbibisi).
Kemudian terjadi peristiwa reaksi kimia di dalam biji yang
menghasilkan enzim. Energi yang dihasilkan melalui proses kimiawi
inilah yang digunakan oleh biji untuk perkecambahan. Sebagaimana
yang digambarkan dalam Qs. an-Naba (78): 14-16 sebagai berikut.
Artinya: “Dan kami turunkan dari awan air yang banyak
tercurah. Supaya kami tumbuhkan dengan air itu biji-bijian
dan tumbuh-tumbuhan. Dan kebun-kebun yang lebat”.
Proses pertumbuhan dimulai dari jatunya air ke bumi yang
menumbuhakan berbagai biji-bijian melalui proses imbibisi atau
penyerapan air yang menghasilkan enzim melalui rekasi kimiawi.
Tumbuhan mengalami proses pertumbuhan yang sangat rumit.
Mulai dari berkecambah dengan melakukan penyerapan air dari dalam
tanah tumbuhan pun memulai perkembangannya. Biji yang tadinya
tumbuh menjadi kecambah kulitnya pun mulai robek karena
perkembangannya. Selanjutnya tumbuhan mulai mengeluarkan akar
dan menembus kedalam tanah untuk mencari makanan dan masih
panjang lagi perjalanan tumbuhan menjalani proses pertumbuhannya.
Semua proses pertumbuhan, mulai dari permukaan yang
mendapatkan siraman air, pergerakan, perkembangan, dan
pertumbuhan yang dialami oleh tanaman mulai sejak awal sampai
dengan proses selanjutnya sebenarnya telah terangkum dalam kata di 91
dalam al-Qur’an, seperti dalam kalimat ihtazzat yang berarti
“bergerak”, wa robat yang memiliki arti “bertambah atau
berkembang”, serta wa anbatat yang artinya “menumbuhkan”. Kata-
kata yang telah disebutkan dalam al-Qur’an ini sangatlah sesuai
dengan apa yang telah dikemukakan dalam penelitian-penelitian ilmu
pengetahuan modern.
Perkecambahan merupakan peristiwa tumbuhnya tumbuhan
yang berukuran kecil (plantula) yang berasal dari dalam biji.
1. Macam-macam Perkecambahan
Perkecambahan pada tumbuhan dapat dibedakan menjadi
dua macam sebagai berikut.
a. Perkecambahan Epigeal
Perkecambahan jenis epigeal terjadi melalui mekanisme
apabila terjadi pembentangan ruas batang bawah daun lembaga
(hipokotil) sehingga menyebabkan hipokotil dan kotiledon
menjauhi permukaan tanah (bergerak keatas). Misalnya
perkecambahan yang terjadi pada tanaman kacang hijau
(Phaseolus radiates).
Gambar 3.3. Mekanisme Perkecambahan Epigeal
9191
dalam al-Qur’an, seperti dalam kalimat ihtazzat yang berarti
“bergerak”, wa robat yang memiliki arti “bertambah atau
berkembang”, serta wa anbatat yang artinya “menumbuhkan”. Kata-
kata yang telah disebutkan dalam al-Qur’an ini sangatlah sesuai
dengan apa yang telah dikemukakan dalam penelitian-penelitian ilmu
pengetahuan modern.
Perkecambahan merupakan peristiwa tumbuhnya tumbuhan
yang berukuran kecil (plantula) yang berasal dari dalam biji.
1. Macam-macam Perkecambahan
Perkecambahan pada tumbuhan dapat dibedakan menjadi
dua macam sebagai berikut.
a. Perkecambahan Epigeal
Perkecambahan jenis epigeal terjadi melalui mekanisme
apabila terjadi pembentangan ruas batang bawah daun lembaga
(hipokotil) sehingga menyebabkan hipokotil dan kotiledon
menjauhi permukaan tanah (bergerak keatas). Misalnya
perkecambahan yang terjadi pada tanaman kacang hijau
(Phaseolus radiates).
Gambar 3.3. Mekanisme Perkecambahan Epigeal
9292
b. Perkecambahan Hipogeal
Berbeda dengan perkecambahan tipe epigeal, hipogeal
merupakan perkecambahan yang terjadi di bawah permukaan
tanah. Perkecambahan terbentuk melalui mekanisme
pembentangan ruas batang atas (epikotil), yang menyebabkan
daun lembaga bergerak ke atas tanah, sedangkan hipokotil tetap
terbenam di dalam tanah. Perkecambahan hipokotil dapat
ditemukan pada tanaman biji kacang kapri (Pisum sativum).
Gambar 3.4. Mekanisme Perkecambahan Hipogeal
2. Pertumbuhan
Pertumbuhan pada tanaman dibedakan atas pertumbuhan
pada akar, batang, dan daun.
a. Akar
Akar (root) adalah organ multiseluler yang
menambatkan tumbuhan vaskuler ke dalam tanah,
mengabsorpsi mineral air, dan seringkali menyimpan
93
karbohidrat.20 Pertumbuhan pada akar terjadi pada 3
tempat yang berbeda, yaitu tudung akar (kaliptra), daerah
meristem, dan daerah pemanjangan, dan daerah
diferensiasi.
Tudung akar adalah daerah paling ujung akar. Fungsi
tudung akar adalah untuk mengekresikan cairan
polisakarida untuk melumasi tanah yang ada disekitar titik
pertumbuhan akar tanaman. Cairan polisakarida ini
membuat tanah di sekitar titik pertumbuhan menjadi lunak
sehingga mudah ditembus akar yang bertumbuh. Selain itu
tudung akar juga melindungi daerah meristem akar.
Gambar 3.4. Pertumbuhan Akar Tumbuhan
Letak daerah meristem di belakang tudung akar. Pada
daerah ini banyak terdapat sel meristem apikal dan
derivate. Meristem apikal merupakan pusat pembelahan
20 Neil A. Campbell, Jane B. Reece, Lisa A. Urry, Michael L. Cain, Steven A. Wasserman, Peter V. Minorsky, dan Robert B. Jackson. Biologi, Jilid 2, Terjemahan: Tyas Wulandari, (Jakarta: Penerbit Erlangga, 2008), 316 .
9393
karbohidrat.20 Pertumbuhan pada akar terjadi pada 3
tempat yang berbeda, yaitu tudung akar (kaliptra), daerah
meristem, dan daerah pemanjangan, dan daerah
diferensiasi.
Tudung akar adalah daerah paling ujung akar. Fungsi
tudung akar adalah untuk mengekresikan cairan
polisakarida untuk melumasi tanah yang ada disekitar titik
pertumbuhan akar tanaman. Cairan polisakarida ini
membuat tanah di sekitar titik pertumbuhan menjadi lunak
sehingga mudah ditembus akar yang bertumbuh. Selain itu
tudung akar juga melindungi daerah meristem akar.
Gambar 3.4. Pertumbuhan Akar Tumbuhan
Letak daerah meristem di belakang tudung akar. Pada
daerah ini banyak terdapat sel meristem apikal dan
derivate. Meristem apikal merupakan pusat pembelahan
20 Neil A. Campbell, Jane B. Reece, Lisa A. Urry, Michael L. Cain, Steven A. Wasserman, Peter V. Minorsky, dan Robert B. Jackson. Biologi, Jilid 2, Terjemahan: Tyas Wulandari, (Jakarta: Penerbit Erlangga, 2008), 316 .
9494
sel yang menghasilkan banyak sel-sel meristem primer
yang akan menggantikan sel-sel di tudung akar yang rusak.
Daerah pemanjangan adalah daerah dibelakang daerah
meristem. Sel-sel didaerah ini membelah diri lebih lambat
dari yang ada di meristem tetapi selnya tahan terhadap
kerusakan serta memiliki fungsi sebagai penyimpan
makanan.
Daerah diferensiasi terletak di paling belakang dan
bercampur dengan daerah pemanjangan. Sel-sel meristem
pada daerah ini menghasilkan 3 sistem jaringan, yaitu
protoderma, meristem dasar, dan prokambium.
Protoderma merupakan lapisan terluar dari meristem
primer dan nanti akan berubah menjadi epidermis.
Meristem dasar merupakan lapisan kedua dan nanti akan
berkembang menjadi sistem jaringan dasar. Prokambium
merupakan pusat serta lapisan terdalam yang meristemnya
berkembang menjadi stele (silinder vaskuler pusat) yang
terdiri dari silem dan floem.
b. Batang
Dalam pertumbuhan batang terjadi pemanjangan dan
differensiasi. Pada tanaman dikotil, pertumbuhan yang
terjadi dikenal sebagai pertumbuhan sekunder yang terjadi
pada kambium (xilem dan floem sekunder) dan kambium
95
gabus.21 Jaringan pada kambium membelah secara mitosis
dan silem dan floem dapat dibedakan menurut arah
pembelahannya. Jika sel membelah ke arah dalam
merupakan xilem dan jika membelah ke arah luar adalah
floem.Untuk lebih jelas tentang posisinya, dapat dicermati
pada gambar berikut.
Gambar 3.5. Pertumbuhan Batang Tumbuhan
3) Daun
Pertumbuhan daun biasa terjadi pada daun lembaga
(kotiledon). Bakal daun (primodial) merupakan hasil
pembelahan periklinal di daerah sisi lateral apeks pucuk.
Pembelahan sel pada tempat tersebut membuat tonjolan
21 Thamrin, Biologi (Jakarta: Penerbit Gamma Betha. 1992 ), 30.
9595
gabus.21 Jaringan pada kambium membelah secara mitosis
dan silem dan floem dapat dibedakan menurut arah
pembelahannya. Jika sel membelah ke arah dalam
merupakan xilem dan jika membelah ke arah luar adalah
floem.Untuk lebih jelas tentang posisinya, dapat dicermati
pada gambar berikut.
Gambar 3.5. Pertumbuhan Batang Tumbuhan
3) Daun
Pertumbuhan daun biasa terjadi pada daun lembaga
(kotiledon). Bakal daun (primodial) merupakan hasil
pembelahan periklinal di daerah sisi lateral apeks pucuk.
Pembelahan sel pada tempat tersebut membuat tonjolan
21 Thamrin, Biologi (Jakarta: Penerbit Gamma Betha. 1992 ), 30.
9696
yang disebut penyangga daun. Pertumbuhan daun biasa
dibagi menjadi pertumbuhan apikal dan marginal.
Pertumbuhan apikal membuat primodium menjadi lebih
tinggi dan terjadi pada ujung daun. Pertumbuhan ini tidak
berlangsung lama dan pertambahan panjang biasa
dilakukan meristem interkalar. Pertumbuhan marginal
menghasilkan pelebaran lateral dan membentuk 2 panel
helaian daun. Pembelahan pada bidang antiklinal pada
daun dilakukan oleh meristem papan dan penebalan oleh
meristem abaksial dan adaksial.22
D. Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan
Terdapat dua faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan
perkembangan tumbuhan, yakni faktor eksternal dan internal.
1. Faktor Ekternal
Faktor luar dapat dipengaruhi oleh ketersediaan makanan,
suhu, air, kelembapan, dan cahaya.
a. Ketersediaan Makanan
Makanan merupakan sumber energi serta materi untuk
menghasilakan berbagai komponen sel. Tanaman
membutuhkan 9 makroelemen (unsur mineral) atau bahan
organik, yaitu karbon, oksigen, hidrogen, nitrogen, sulfur,
fosfor, kalsium, kalium, dan magnesium. Jika tanaman tidak
22 Neni Uswatun Hasanah, Biologi Perkecambahan (Yogyakarta: Penerbit Jendela, 2003), 93.
97
mendapat unsur-unsur tersebut sesuai keperluan,
pertumbuhan tanaman dapat terganggu dan bahkan tanaman
dapat mati.
b. Temperatur (Suhu)
Suhu lingkungan memiliki peranan terhadap efektivitas
kerjaenzimpada tumbuh-tumbuhan. Beberapa tumbuhan
tumbuh optimun dengan kondisi suhu rendah (suhu
minuman). Tetapi, terdapat pula tumbuhan tumbuh optimum
pada suhu tinggi(suhu maksimum).
c. Air
Faktor air sangat penting keberadaannya karena
berperan sebagai bahan baku pada proses fotosintesis,
mengaktifkan enzim agar terjadi reaksi enzimatik, menjaga
kelembaban, dan pertumbuhan perkecambahan biji.
d. Mineral
Ketersediaan mineral dijadikan sebagai sumber energi
dan materi untuk mensintesis berbagai komponen tumbuhan.
Apabila kebutuhan makanan tidak terpenuhi, tumbuhan
mengalami defisiensi yang menyebabkan laju pertumbuhan
menurun dan kalau situasinya terus berkelanjutan dapat
menyebabkan tumbuhan tidak dapat bertahan hidup.
e. Kelembaban
Faktor kelembaban udara merupakan salah satu yang
mempengaruhi pertumbuhan tumbuhan. Tanah serta udara
9797
mendapat unsur-unsur tersebut sesuai keperluan,
pertumbuhan tanaman dapat terganggu dan bahkan tanaman
dapat mati.
b. Temperatur (Suhu)
Suhu lingkungan memiliki peranan terhadap efektivitas
kerjaenzimpada tumbuh-tumbuhan. Beberapa tumbuhan
tumbuh optimun dengan kondisi suhu rendah (suhu
minuman). Tetapi, terdapat pula tumbuhan tumbuh optimum
pada suhu tinggi(suhu maksimum).
c. Air
Faktor air sangat penting keberadaannya karena
berperan sebagai bahan baku pada proses fotosintesis,
mengaktifkan enzim agar terjadi reaksi enzimatik, menjaga
kelembaban, dan pertumbuhan perkecambahan biji.
d. Mineral
Ketersediaan mineral dijadikan sebagai sumber energi
dan materi untuk mensintesis berbagai komponen tumbuhan.
Apabila kebutuhan makanan tidak terpenuhi, tumbuhan
mengalami defisiensi yang menyebabkan laju pertumbuhan
menurun dan kalau situasinya terus berkelanjutan dapat
menyebabkan tumbuhan tidak dapat bertahan hidup.
e. Kelembaban
Faktor kelembaban udara merupakan salah satu yang
mempengaruhi pertumbuhan tumbuhan. Tanah serta udara
9898
yang lembab sangat baik untuk pertumbuhan tanaman. Hal ini
disebabkan oleh banyaknya air yang dapat diserap serta
pengurangan penguapan. Tumbuhan memerlukan kondisi
kelembaban yang optimal agar pertumbuhanya normal.
Beberapa jenis tumbuhan membutuhkan kondisi lembab yang
tinggi, namun terdapat juga jenis tumbuhan yang memerlukan
kelembaban yang rendah. Hal ini bertujuan untuk mendukung
proses metabolismenya.
f. Cahaya
Sebagian besar tumbuah membutuhkan cahaya yang
optimal, tetapi tiap tumbuhan memerlukan jumlah cahaya
yang berbeda. Cahaya dapat menghambat pertumbuhan,
tetapi merupakan hal yang dibutuhkan dalam pertumbuhan
tanaman. Cahaya, jika terkena pada batang tumbuhan, dapat
mengurangi auksin, tetapi cahaya juga merangsang
pembungaan pada tanaman tertentu. Salah satu hormon yang
dipengaruhi oleh cahaya adalah hormon fitokrom. Hormon
fitokrom adalah protein dengan kromatofora yang mirip
dengan fikosianin.
2. Faktor Internal
Farktor internal merupakan pengaruh yang terjadi dari
dalam tanaman. Pengaruh ini dapat berupa genetik maupun
fisiologis. Pengaruh oleh gen sudah sangat jelas dalam tanaman.
Sebuah tanaman akan bertumbuh sesuai dengan gen dari dalam
99
dirinya yang diturunkan oleh induk tanaman tersebut (faktor
hereditas). Berbeda dengan itu, faktor fisiologis meliputi enzim
(sebagai biokatalisator untuk mempercepat reaksi metabolisme),
vitamin, dan hormon.
Hormon yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman ada
beberapa dan dibagi menjadi 2 kelompok, yang memicu
pertumbuhan serta yang menghambat pertumbuhan.
a. Pemicu Pertumbuhan
Hormon yang dapat memicu pertumbuhan terdiri dari
auksin, giberelin, kalin, dan sitokinin.
1) Hormon auksin berperan dalam pemanjangan,
pembelahan, dan diferensiasi sel. Selain itu, pada buah
tanpa biji (partenokarpi), hormon ini berpengaruh
dalam pengguguran daun peran dalam dominansi
apical. Proses ini disebut sebagai absisi.
2) Hormon gibberelin sinergis dengan auksin memacu
dan meningkatkan perkecambahan dan perkembangan
embrio. Giberilin juga membantu memperbesar
bunga, biji, dan buah serta memutuskan masa
dormansi biji. Hal penting lainnya mengenai hormon
ini ialah hormon ini bersinergis (bekerja sama) dengan
auksin. Gibberelin pertamakali diisolasi pada jamur
Gibberela fujikuroi.
9999
dirinya yang diturunkan oleh induk tanaman tersebut (faktor
hereditas). Berbeda dengan itu, faktor fisiologis meliputi enzim
(sebagai biokatalisator untuk mempercepat reaksi metabolisme),
vitamin, dan hormon.
Hormon yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman ada
beberapa dan dibagi menjadi 2 kelompok, yang memicu
pertumbuhan serta yang menghambat pertumbuhan.
a. Pemicu Pertumbuhan
Hormon yang dapat memicu pertumbuhan terdiri dari
auksin, giberelin, kalin, dan sitokinin.
1) Hormon auksin berperan dalam pemanjangan,
pembelahan, dan diferensiasi sel. Selain itu, pada buah
tanpa biji (partenokarpi), hormon ini berpengaruh
dalam pengguguran daun peran dalam dominansi
apical. Proses ini disebut sebagai absisi.
2) Hormon gibberelin sinergis dengan auksin memacu
dan meningkatkan perkecambahan dan perkembangan
embrio. Giberilin juga membantu memperbesar
bunga, biji, dan buah serta memutuskan masa
dormansi biji. Hal penting lainnya mengenai hormon
ini ialah hormon ini bersinergis (bekerja sama) dengan
auksin. Gibberelin pertamakali diisolasi pada jamur
Gibberela fujikuroi.
100100
3) Hormon etilen (C2H2) berperan dalam pematangan
buah dan kerontokan daun. Akan tetapi, jika jumlah
etilen melebihi jumlah hormon auksin dan giberilin,
penghambatan terhadap pembentukan organ
tumbuhan justru terjadi. Hal unik dari etilen adalah
jika hormon ini bekerja sama dengan auksin, dapat
mempercepat pembentukan bunga.
4) Hormon sitokinin berperan dalam sitokinesis, yakni
berperan dalam pembelahan sel. Sitokinin memiliki
lima fungsi sebagai berikut.
a) merangsang bentuk akar serta cabang dan batang
serta cabang-cabangnya juga;
b) mengatur pertumbuhan daun dan pucuk;
c) berperan dalam perbesaran daun muda;
d) mengatur pembentukan bunga dan buah; dan
e) penghambat penuaan tanaman. hal ini dilakukan
dengan cara merangsang proses transportasi
garam-garam mineral dan asam amino ke daun. 23
5) Hormon kalin berperan dalam proses organogenesis
tumbuhan yang terbagi menjadi empat:
a) Rizokalin berperan pada pembentukan akar;
b) Kaulokalin berperan pada pembentukan batang;
c) Filokalin berperan pada pembentukan daun;
23 Dewi Rosanti. MorpologiTumbuhan, (Jakarta: PT. Gelora Aksara Pratama), 48-55.
101100
3) Hormon etilen (C2H2) berperan dalam pematangan
buah dan kerontokan daun. Akan tetapi, jika jumlah
etilen melebihi jumlah hormon auksin dan giberilin,
penghambatan terhadap pembentukan organ
tumbuhan justru terjadi. Hal unik dari etilen adalah
jika hormon ini bekerja sama dengan auksin, dapat
mempercepat pembentukan bunga.
4) Hormon sitokinin berperan dalam sitokinesis, yakni
berperan dalam pembelahan sel. Sitokinin memiliki
lima fungsi sebagai berikut.
a) merangsang bentuk akar serta cabang dan batang
serta cabang-cabangnya juga;
b) mengatur pertumbuhan daun dan pucuk;
c) berperan dalam perbesaran daun muda;
d) mengatur pembentukan bunga dan buah; dan
e) penghambat penuaan tanaman. hal ini dilakukan
dengan cara merangsang proses transportasi
garam-garam mineral dan asam amino ke daun. 23
5) Hormon kalin berperan dalam proses organogenesis
tumbuhan yang terbagi menjadi empat:
a) Rizokalin berperan pada pembentukan akar;
b) Kaulokalin berperan pada pembentukan batang;
c) Filokalin berperan pada pembentukan daun;
23 Dewi Rosanti. MorpologiTumbuhan, (Jakarta: PT. Gelora Aksara Pratama), 48-55.
101
d) Antokalin berperan pada pembentukan bunga;
dan
e) asam traumalin dapat menghambat regenerasi sel
dalam tanaman. Hal ini menyebabkan tumbuhan
tidak dapat tumbuh dengan baik dan dapat mati.24
b. Penghambat Pertumbuhan
Hormon penghambat pertumbuhan terdiri dari asam
absisat, kalin, asam traumalin, dan gas etilen. Asam absisat
merupakan inhibitor yang adalah antagonis dengan auksin
dan giberelin. Asam Absisat juga berperan dalam penuaan
tanaman.
E. Vitamin yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan
Terdapat beberapa vitamin yang mempengaruhi pertumbuhan
dan perkembangan tumbuh-tumbuhan sebagai berikut.
1. Riboflavin dikenal sebagai vitamin B12.
2. Askorbat dikenal sebagai vitamin C.
3. Tiamin berperan sebagai penghasil vitamin B5.
4. Piridoksin atau vitamin B6.
Pada umumnya vitamin berperan dalam proses pembentukan
hormon dan berfungsi sebagai kofaktor (komponen nonprotein
pengaktif enzim).
24 Campbell, Neil.A. Jane B. Reece, and L. G. Mitchell. Biologi, Edisi ke-5. Jilid 1. Terjemahan Rahayu Lestari ( Jakarta: Penerbit Erlangga, 2002), 416-421.
102102
F. Fotoperiodisme pada Tumbuhan
Tumbuh-tumbuhan memiliki masa-masa berbunga yang dikenal
sebagai fotoperiodisme. Terdapat tiga macam fotoperiodisme tumbuhan
sebagai berikut.
1. Jika keadaan berbunga yang ditandai dengan lama pencahayaan
lebih pendek dari kegelapan yang dikenal dengan short-day plant.
Dikenal juga dengan tumbuhan hari pendek, contohnya aster, krisan,
dan dahlia
2. Jika keadaan berbunga yang ditandai apabila lama pencahayaan
lebih panjang dari kegelapan (contohnya: bayam, kentang, dan
gandum) yang disebut long-day plant. Sering disebut dengan
tumbuhan hari panjang, contohnya bayam, kentang, dan gandum
3. Jika keadaan berbunga yang tidak terpengaruh oleh periodesasi
penyinaran (contohnya: bunga matahari, kapas, dan mawar) yang
dikenal neutral-day. Dikenal sebagai tumbuhan hari netral,
contohnya mawar, bunga matahari, dan kapas.
103
BAB IV
GENETIKA I
A. Pendahuluan Genetika dibentuk dari bahasa Yunani γέννω, genno, yang
memiliki makna melahirkan. Istilah “Genetika” diperkenalkan oleh
William Bateson pada Konferensi Internasional tentang Genetika ke-3
pada tahun 1906. Jadi, genetika merupakan cabang biologi yang
mempelajari pewarisan sifat (gen) dengan segala aspeknya pada
organisme maupun suborganisme (seperti virus dan prion. Genetika
adalah bidang sains yang mempelajari tentang pewarisan sifat dan
variasi yang diwariskan. Teori pewarisan sifat atau yang lebih dikenal
dengan nama hukum heriditas pertamakali diperkenalkan oleh Gregor
Mendel. Mendel mengemukakan bahwa sifat-sifat induk dapat
diturunkan dari generasikegenerasi melalui faktor penentu. Mendel
menemukan prinsip dasar tentang pewarisan sifat dengan cara
membiakan ercis kebun dalam percobaan yang dirancang secara teliti.
Mendel mengembangkan teori pewarisan sifatnya beberapa dasawarsa
sebelum kromosom dapat diamati dan dilihat dengan menggunakan alat
mikroskop.
Seperti diketahui bahwa pewarisan sifat ditentukan oleh
kromosom dan gen. Persilangan monohibrid adalah perkawinan yang
menghasilkan pewarisan satu karakter dengan dua sifat yang berbeda.
Persilangan dihibri merupakan persilangan atau perkawinan yang
menghasilkan dua karakter yang berbeda. Kromosom adalah struktur
103103
BAB IV
GENETIKA I
A. Pendahuluan Genetika dibentuk dari bahasa Yunani γέννω, genno, yang
memiliki makna melahirkan. Istilah “Genetika” diperkenalkan oleh
William Bateson pada Konferensi Internasional tentang Genetika ke-3
pada tahun 1906. Jadi, genetika merupakan cabang biologi yang
mempelajari pewarisan sifat (gen) dengan segala aspeknya pada
organisme maupun suborganisme (seperti virus dan prion. Genetika
adalah bidang sains yang mempelajari tentang pewarisan sifat dan
variasi yang diwariskan. Teori pewarisan sifat atau yang lebih dikenal
dengan nama hukum heriditas pertamakali diperkenalkan oleh Gregor
Mendel. Mendel mengemukakan bahwa sifat-sifat induk dapat
diturunkan dari generasikegenerasi melalui faktor penentu. Mendel
menemukan prinsip dasar tentang pewarisan sifat dengan cara
membiakan ercis kebun dalam percobaan yang dirancang secara teliti.
Mendel mengembangkan teori pewarisan sifatnya beberapa dasawarsa
sebelum kromosom dapat diamati dan dilihat dengan menggunakan alat
mikroskop.
Seperti diketahui bahwa pewarisan sifat ditentukan oleh
kromosom dan gen. Persilangan monohibrid adalah perkawinan yang
menghasilkan pewarisan satu karakter dengan dua sifat yang berbeda.
Persilangan dihibri merupakan persilangan atau perkawinan yang
menghasilkan dua karakter yang berbeda. Kromosom adalah struktur
104104
berbentuk benang yang terletak di dalam inti sel yang bertanggung
jawab pada aspek sifat-sifat keturunan atau hereditas. Gen adalah unit
atau kesatuan terkecil yang terletak pada bagian kromosom yang disebut
lokus. Fungsi gen yang utama adalah menyampaikan informasi genetik
kepada keturunannya sekaligus mengendalikan perkembangan dan
metabolisme sel.
B. Sejarah Genetika
Secara etimologi kata “genetika” berasal dari kata “genos”
dalam bahasa latin, yang bermakna asal mula kejadian. Tetapi, genetika
bukan merupakan ilmu yang mendominasi mempelajari tentang asal
mula kejadian, sebab kajian tentang asal mula kejadian yang dibahas
pada genetika terbatas pada kajian-kajian tertentu, tetapi mempunyai
hubungan satu sama lain.
Genetika adalah bidang sains yang mempelajari tentang
hereditas dan variasi herediter.25 Oleh karena itu, genetika adalah ilmu
atau kajian ang mempelajari ruang lingkup yang berkaitan dengan
transfer atau pemindahan informasi hayati dari generasi ke generasi.
Sejarah perkembangan genetika sebagai ilmu pengetahuan
dimulai menjelang akhir abad ke-19 ketika seorang biarawan Austria
bernama Gregor Johann Mendel sukses menganalisis dengan cermat
dan mampu menginterpretasi dengan benar terhadap hasil-hasil
percobaan persilangannya yang dilakukan pada tanaman kacang ercis
25 Urry, Cain, Wasser Manminorsky, Jeckson, Biologi, Jilid 1 (Jakarta: Penerbit Erlangga, 2010), 267.
105
(Pisum satifum). Sejumlah percobaan terdokumentasi yang berkaitan
dengan genetika telah banyak dilakukan pada masa sebelum Mendel,
yang kelak banyak membantu memberikan kontribusi serta bukti bagi
teori yang dikembangkan oleh Mendel. Percobaan-percobaan yang
pernah dilakukan sebelumnya sebagai berikut.
1. Percobaan yang dilakukan oleh seorang ahli biologi berkebangsaan
Jerman Köhlreuter pada abad ke 17 melakukan persilangan antara
lobak dan kubis untuk mendapatkan umbi dan krop kubis, tetapi
percobaannya gagal menghasilkan umbi dan krop kubis;
2. Penemuan dan penjelasan yang dilakukan oleh E. Strassburger pada
tahun 1878 dan dilanjutkan oleh S. Nawaschin tahun 1898, tentang
pembuahan berganda pada tumbuhan berbunga (Magnoliophyta);
3. Percobaan oleh Charles Darwin pada abad ke-19 yang
dipublikasikan pada tahun 1896 dengan judul The variation of
animals and plants under domestication dan berhasil
mengidentifikasi adanya penurunan penampakan pada generasi hasil
perkawinan sekerabat (depresi inbred) dan penguatan penampakan
pada hasil persilangan antarinbred (heterosis), tetapi fakta tersebut
tidak dapat dijelaskan secara tuntas; dan
4. Penjelasan yang dikemukakan oleh Karl Pearson melalui metode
regresi mengenai fenomena kemiripan antara orang tua dengan anak-
anaknya.
Sebenarnya, Mendel bukanlah orang pertama yang
melakukan percobaan-percobaan persilangan. Namun, berbeda
105104
berbentuk benang yang terletak di dalam inti sel yang bertanggung
jawab pada aspek sifat-sifat keturunan atau hereditas. Gen adalah unit
atau kesatuan terkecil yang terletak pada bagian kromosom yang disebut
lokus. Fungsi gen yang utama adalah menyampaikan informasi genetik
kepada keturunannya sekaligus mengendalikan perkembangan dan
metabolisme sel.
B. Sejarah Genetika
Secara etimologi kata “genetika” berasal dari kata “genos”
dalam bahasa latin, yang bermakna asal mula kejadian. Tetapi, genetika
bukan merupakan ilmu yang mendominasi mempelajari tentang asal
mula kejadian, sebab kajian tentang asal mula kejadian yang dibahas
pada genetika terbatas pada kajian-kajian tertentu, tetapi mempunyai
hubungan satu sama lain.
Genetika adalah bidang sains yang mempelajari tentang
hereditas dan variasi herediter.25 Oleh karena itu, genetika adalah ilmu
atau kajian ang mempelajari ruang lingkup yang berkaitan dengan
transfer atau pemindahan informasi hayati dari generasi ke generasi.
Sejarah perkembangan genetika sebagai ilmu pengetahuan
dimulai menjelang akhir abad ke-19 ketika seorang biarawan Austria
bernama Gregor Johann Mendel sukses menganalisis dengan cermat
dan mampu menginterpretasi dengan benar terhadap hasil-hasil
percobaan persilangannya yang dilakukan pada tanaman kacang ercis
25 Urry, Cain, Wasser Manminorsky, Jeckson, Biologi, Jilid 1 (Jakarta: Penerbit Erlangga, 2010), 267.
105
(Pisum satifum). Sejumlah percobaan terdokumentasi yang berkaitan
dengan genetika telah banyak dilakukan pada masa sebelum Mendel,
yang kelak banyak membantu memberikan kontribusi serta bukti bagi
teori yang dikembangkan oleh Mendel. Percobaan-percobaan yang
pernah dilakukan sebelumnya sebagai berikut.
1. Percobaan yang dilakukan oleh seorang ahli biologi berkebangsaan
Jerman Köhlreuter pada abad ke 17 melakukan persilangan antara
lobak dan kubis untuk mendapatkan umbi dan krop kubis, tetapi
percobaannya gagal menghasilkan umbi dan krop kubis;
2. Penemuan dan penjelasan yang dilakukan oleh E. Strassburger pada
tahun 1878 dan dilanjutkan oleh S. Nawaschin tahun 1898, tentang
pembuahan berganda pada tumbuhan berbunga (Magnoliophyta);
3. Percobaan oleh Charles Darwin pada abad ke-19 yang
dipublikasikan pada tahun 1896 dengan judul The variation of
animals and plants under domestication dan berhasil
mengidentifikasi adanya penurunan penampakan pada generasi hasil
perkawinan sekerabat (depresi inbred) dan penguatan penampakan
pada hasil persilangan antarinbred (heterosis), tetapi fakta tersebut
tidak dapat dijelaskan secara tuntas; dan
4. Penjelasan yang dikemukakan oleh Karl Pearson melalui metode
regresi mengenai fenomena kemiripan antara orang tua dengan anak-
anaknya.
Sebenarnya, Mendel bukanlah orang pertama yang
melakukan percobaan-percobaan persilangan. Namun, berbeda
106106
dengan para pendahulunya yang mengamati setiap individu dengan
keseluruhan sifatnya yang kompleks. Mendel mengamati pola
pewarisan sifat demi sifat sehingga menjadi lebih mudah untuk
diikuti. Ilmu genetika pertama kali diperkenalkan oleh seorang pastor
bernama Gregor Mendel pada 1865. Pada kenyataannya hingga tahun
1900 karya Mendel (yang tidak dikenal umum hingga 1900),
penjelasannya tentang pola pewarisan sifat ini kemudian menjadi
landasan utama perkembangan genetika sebagai suatu cabang ilmu
pengetahuan. Mendel akhirnya diakui sebagai bapak genetika.
Karya Mendel tentang pola pewarisan sifat tersebut
dipublikasikan pada tahun 1866 di Proceedings of the Brunn Society
for Natural History. Namun, kurun waktu selama 30 tahun tidak
pernah ada peneliti lain yang memperdulikannya. Baru sekitar tahun
1900 tiga orang ahli botani melakukan percobaan secara terpisah,
yaitu Hugo de Vries di Belanda, Carl Correns di Jerman dan Eric Von
Tschermak-Seysenegg di Austria, menemukan bukti kebenaran
prinsip-prinsip Mendel. Semenjak saat itu berbagai percobaan dan
pengamatan di bidang genetika terutama tentang persilangan atas
dasar prinsip-prinsip Mendel sangat mendominasi. Hal ini menandai
berlangsungnya suatu era yang disebut era genetika klasik.
Pengamatan-pengamatan atas sifat menurun yang tergolong
kausal dan tidak sistematis tampaknya memperkuat The Blending
Theory of Inheritance. Pada kenyataannya memang tidak ada usaha
kuantifikasi selama pengamatan, tidak ada upaya untuk mengamati
107
hanya satu sifat disuatu waktu, demikian pula tidak ada pengamatan
yang dilaksanakan secara terencana selama beberapa generasi
berurutan.
Dewasa ini sudah terlihat jelas bahwa The Blending Theory
of Inheritance tidak benar, sekalipun di berbagai kesempatan orang
masih mengemukakan ungkapan-ungkapan yang berasal dari teori
itu. Hasil karya Mendel yang dirumuskan pada 1865 memang
pertama kali mengetengahkan satu mekanisme pewarisan sifat-sifat
menurun yang berbeda, sebagaimana yang umumnya terjadi
menurut The Blending Theory of Intheritance, dan sejak 1900 setelah
semakin banyak eksperimen dilakukan di bidang genetika, semakin
jelas bahwa teori itu tidak benar.26
Kajian genetika klasik dimulai dari gejala fenotipe (yang
tampak oleh pengamatan manusia) lalu dicarikan penjelasan
genotipiknya dengan uraian mengenai gen. Berkembangnya teknik-
teknik dalam bidang genetika molekular secara efektif dan efisien
memunculkan filosofi baru dan relevan dalam metodologi genetika,
dengan membalik arah kajian. Karena banyak gen yang sudah
diidentifikasi sekuensnya, orang memasukkan atau mengubah suatu
gen dalam kromosom lalu melihat implikasi fenotipik. Teknik-teknik
analisis yang menggunakan filosofi ini dikelompokkan dalam
kajian genetika arah-balik atau reverse genetics, sementara teknik
26 AD. Corebima. Genetika Mendel. (Surabaya: Penerbit Airlangga University Press, 2013), 6.
107107
hanya satu sifat disuatu waktu, demikian pula tidak ada pengamatan
yang dilaksanakan secara terencana selama beberapa generasi
berurutan.
Dewasa ini sudah terlihat jelas bahwa The Blending Theory
of Inheritance tidak benar, sekalipun di berbagai kesempatan orang
masih mengemukakan ungkapan-ungkapan yang berasal dari teori
itu. Hasil karya Mendel yang dirumuskan pada 1865 memang
pertama kali mengetengahkan satu mekanisme pewarisan sifat-sifat
menurun yang berbeda, sebagaimana yang umumnya terjadi
menurut The Blending Theory of Intheritance, dan sejak 1900 setelah
semakin banyak eksperimen dilakukan di bidang genetika, semakin
jelas bahwa teori itu tidak benar.26
Kajian genetika klasik dimulai dari gejala fenotipe (yang
tampak oleh pengamatan manusia) lalu dicarikan penjelasan
genotipiknya dengan uraian mengenai gen. Berkembangnya teknik-
teknik dalam bidang genetika molekular secara efektif dan efisien
memunculkan filosofi baru dan relevan dalam metodologi genetika,
dengan membalik arah kajian. Karena banyak gen yang sudah
diidentifikasi sekuensnya, orang memasukkan atau mengubah suatu
gen dalam kromosom lalu melihat implikasi fenotipik. Teknik-teknik
analisis yang menggunakan filosofi ini dikelompokkan dalam
kajian genetika arah-balik atau reverse genetics, sementara teknik
26 AD. Corebima. Genetika Mendel. (Surabaya: Penerbit Airlangga University Press, 2013), 6.
108108
kajian genetika klasik dikenal sebagai genetika arah-
maju atau forward genetics.
C. Gen dan Kromosom
1. Gen
Gen adalah kesatuan terkecil yang merupakan bahan dasar
yang menentukan sifat suatu makhluk hidup dan dapat diwariskan,
karena di dalam gen mengandung informasi genetik yang memuat
enzim dan protein yang berperan penting dalam proses metabolisme.
Istilah gen diperkenalkan pertama kali oleh W. Johannsen pada tahun
1909. Gen terdiri atas ADN (Asam Deoksiribosa Nukleat), yang
diselaputi dan diikat oleh protein. Karena gen terdiri atas ADN,
sebenarnya kesatuan atau unit bahan genetis itu pada prinsipnya
adalah ADN.
Al-Qur’an yang diturunkan 14 abad yang lalu sudah
menjelaskan adanya suatu rancangan atau cetakan dalam penciptaan
manusia. Rancangan ini yang kemudian dikenal sebagai DNA (dan
RNA). Dalam sebuah hadist, seorang laki-laki datang kepada Nabi
shallallahu alaihi wa sallam lalu ia berkata sebagai berikut.
ألوانها“؟ قال: حمر، قال:يا رسول هللا! ولد لي غالم أسود! فقال: “هل لك من إبل“؟ قال: نعم، قال: “ما
قال: نعم، قال: “فأنى ذلك“؟ قال: لعله نزعه عرق، قال: “فلعل ابنك هذا نزعه عرق“
“هل فيها من أورق“؟
Artinya: “Wahai Rasullullah! “Ya Rasulullah, isteriku
melahirkan anak yang berkulit hitam”. (ia dan istrinya tidak
berkulit hitam), Nabi shallallahu alaihi wa sallam berkata, 109
“Apakah kamu memiliki unta? Ia menjawab, “Ya”, Nabi
berkata: “Apa saja warnanya?” Ia menjawab, “Merah”, Nabi
berkata: “Apakah ada yang berwarna keabu-abuan?” Ia
menjawab, “Ya”, Nabi berkata: “Mengapa demikian?” Ia
menjawab “Boleh jadi karena faktor keturunan/genetika”.
Nabi shallallahu ‘alaihi wa sallam lantas bersabda,” Anakmu
yang berkulit hitam itu boleh jadi disebabkan faktor
keturunan/genetika.
Gen mengendalikan dan mengatur berbagai sifat dan jenis
karakter dalam tubuh, yaitu karakter fisik, seperti morfologi,
anatomi, fisiologi dan karakter psikis, seperti sifat pemalu, sifat
pemarah, sifat penakut dan sifat pemberani. Untuk menumbuhkan
dan mengatur karakter dilakukan melalui proses sintesis protein
dalam sel yang berlangsung cukup kompleks. Tiap-tiap gen bekerja
melakukan fungsi di dalam sintesis protein. Semua jaringan dan alat
dalam tubuh makhluk hidup disusun dan dibina sebagian besar dari
protein, karena itu sebagian besar tubuh kita ini memiliki (± 95 %
berat kering) terdiri dari protein. Seperti kulit tersusun atas keratin,
otot dari myosin dan aktin, darah dari hemoglobin, globulin, albumin,
protrombin, fibrinogen, jaringan pengikat dari kolagen dan elastin,
tulang dari ossein, tulang rawan dari kondrin dan enzim-enzim (yang
terdapat dalam saluran pencernaan) juga protein.
Posisi dan letak gen di kromosom adalah pada manik-manik
yang dikenal sebagai Kromomer atau Nukleuson. Manik-manik itu
109109
“Apakah kamu memiliki unta? Ia menjawab, “Ya”, Nabi
berkata: “Apa saja warnanya?” Ia menjawab, “Merah”, Nabi
berkata: “Apakah ada yang berwarna keabu-abuan?” Ia
menjawab, “Ya”, Nabi berkata: “Mengapa demikian?” Ia
menjawab “Boleh jadi karena faktor keturunan/genetika”.
Nabi shallallahu ‘alaihi wa sallam lantas bersabda,” Anakmu
yang berkulit hitam itu boleh jadi disebabkan faktor
keturunan/genetika.
Gen mengendalikan dan mengatur berbagai sifat dan jenis
karakter dalam tubuh, yaitu karakter fisik, seperti morfologi,
anatomi, fisiologi dan karakter psikis, seperti sifat pemalu, sifat
pemarah, sifat penakut dan sifat pemberani. Untuk menumbuhkan
dan mengatur karakter dilakukan melalui proses sintesis protein
dalam sel yang berlangsung cukup kompleks. Tiap-tiap gen bekerja
melakukan fungsi di dalam sintesis protein. Semua jaringan dan alat
dalam tubuh makhluk hidup disusun dan dibina sebagian besar dari
protein, karena itu sebagian besar tubuh kita ini memiliki (± 95 %
berat kering) terdiri dari protein. Seperti kulit tersusun atas keratin,
otot dari myosin dan aktin, darah dari hemoglobin, globulin, albumin,
protrombin, fibrinogen, jaringan pengikat dari kolagen dan elastin,
tulang dari ossein, tulang rawan dari kondrin dan enzim-enzim (yang
terdapat dalam saluran pencernaan) juga protein.
Posisi dan letak gen di kromosom adalah pada manik-manik
yang dikenal sebagai Kromomer atau Nukleuson. Manik-manik itu
110110
berjejer lurus (linier) sepanjang poros kromatin, karena itu letak gen
itu pada kromatin bersifat linier, tidak berselang seling, berdempet
atau berdampingan dan tidak pula saling menumpuk. Dalam ilmu
genetika tempat gen pada kromosom disebut dengan lokus.
Komponen penyusun gen ada tiga (1) rekon merupakan
komponen yang lebih kecil dari gen dan terdiri atas satu atau dua
pasang nukleotida saja; (2) muton adalah komponen yang memiliki
lebih dari dua nukleotida; dan (3) sistron ialah komponen yang terdiri
dari ratusan nukleotida.
Terdapat paling tidak ada 4 (empat) fungsi gen yang hingga
sekarang ini diidentifikasi sebagai berikut.
a. Gen mengendalikan dan mengatur proses metabolisme di dalam
sel.
b. Gen merupakan sarana penyampaian informasi genetik dari
generasi ke generasi berikutnya.
c. Gen terdiri atas zat yang memiliki ukuran sangat kecil dan tidak
dapat dideferensiasi lagi.
d. Setiap gen menempati lokus tertentu di dalam kromosom.
Sifat-sifat gen yang dapat dikenali oleh para ilmuan antara
lain, sebagai berikut.
a. Gen sebagai materi berupa zarah yang kompak dan terdapat di
dalam kromosom yang mengandung informasi genetik.
b. Gen berperan penting dalam pewarisan sifat atau heriditas.
111
c. Gen dapat melakukan self duplication pada peristiwa
pembelahan sel.
Sebenarnya merupakan kesatuan atau unit penurunan sifat
pada makhluk hidup. Seluruh karakter makhluk hidup dikendalikan
dan diatur ditingkat gen. Gen-gen ini sangat menentukan
karakteristik, corak dan pola semua protein. Letak gen dalam lokus
kromosom terlihat seperti hamparan DNA yang masing-masing
memiliki kode untuk satu jenis protein.
Asam deoksiribosa nukleat adalah sebuah molekul yang
berupa substansi penurunan sifat. ADN berupa suatu polimer heliks
ganda (double helix) yang terdiri atas nukleotida dan setiap
nukleotida terdiri atas tiga komponen berikut.
a. 1 (satu) basa nitrogen adenine (A), timin (T), guanine (G), atau
sitosin (S). A dan T anggota famili basa nitrogen yang disebut
purin (basa nitrogen dengan dua cincin organik). Sebaliknya T dan
S anggota famili basa nitrogen dikenal sebagai pirimidin (basa
nitrogen yang memiliki satu cincin tunggal);
b. 1 (satu) gula pentose yang disebut deoksiribosa;
c. 1 (satu) gugus fosfat.
111111
c. Gen dapat melakukan self duplication pada peristiwa
pembelahan sel.
Sebenarnya merupakan kesatuan atau unit penurunan sifat
pada makhluk hidup. Seluruh karakter makhluk hidup dikendalikan
dan diatur ditingkat gen. Gen-gen ini sangat menentukan
karakteristik, corak dan pola semua protein. Letak gen dalam lokus
kromosom terlihat seperti hamparan DNA yang masing-masing
memiliki kode untuk satu jenis protein.
Asam deoksiribosa nukleat adalah sebuah molekul yang
berupa substansi penurunan sifat. ADN berupa suatu polimer heliks
ganda (double helix) yang terdiri atas nukleotida dan setiap
nukleotida terdiri atas tiga komponen berikut.
a. 1 (satu) basa nitrogen adenine (A), timin (T), guanine (G), atau
sitosin (S). A dan T anggota famili basa nitrogen yang disebut
purin (basa nitrogen dengan dua cincin organik). Sebaliknya T dan
S anggota famili basa nitrogen dikenal sebagai pirimidin (basa
nitrogen yang memiliki satu cincin tunggal);
b. 1 (satu) gula pentose yang disebut deoksiribosa;
c. 1 (satu) gugus fosfat.
112112
Tabel 4.1
Perbedaan Asam Deoksiribosa Nukleat dan Asam Ribo Nukleat ADN ARN
Terdapat di dalam nukleus Terdapat di dalam nukleus dan
sitoplasma
Berpera dalam penurunan sifat dan
sintesi protein
Berperan dalam sintesis protein
Double helix Single helix
Kadarnya tidak dipengaruhi oleh
aktivitas sintesis protein
Kadarnya dipengaruhi oleh aktivitas
sintesis protein
Basa nitrogen terdiri atas purin:
adenin (A) dan guanin (G),
pirimidin: timin (T) dan sitosin (C)
Basa nitrogen terdiri atas purin:
adenin (A) dan guanin (G), pirimidin:
urasil (U) dan sitosin (C)
Komponen gulanya deoksiribosa Komponen gulanya ribosa
Sebenarnya gen tidak hanya terletak pada inti (nukleolus) dalam
kromosom. Namun, terdapat bebarapa gen terletak pada plasma sel dan
kromagen (gen yang terletak pada kromosom dalam inti). Karena itu ada
dua kelompok gen yang diperoleh dari pengamatan pada Drosophila,
jumlah gen pada tiap kromosom ada 1000 buah. Jumlah gen pada
Drosophila berarti sekitar 4000 (kromosom 4 pasang). Diketahui bahwa
seseorang mempunyai jumlah kromosom sebanyak 46, maka jumblah gen
pada manusia, dengan memakai Drosophila sebagai pedoman, adalah
sekitar 50.000.
113112
Tabel 4.1
Perbedaan Asam Deoksiribosa Nukleat dan Asam Ribo Nukleat ADN ARN
Terdapat di dalam nukleus Terdapat di dalam nukleus dan
sitoplasma
Berpera dalam penurunan sifat dan
sintesi protein
Berperan dalam sintesis protein
Double helix Single helix
Kadarnya tidak dipengaruhi oleh
aktivitas sintesis protein
Kadarnya dipengaruhi oleh aktivitas
sintesis protein
Basa nitrogen terdiri atas purin:
adenin (A) dan guanin (G),
pirimidin: timin (T) dan sitosin (C)
Basa nitrogen terdiri atas purin:
adenin (A) dan guanin (G), pirimidin:
urasil (U) dan sitosin (C)
Komponen gulanya deoksiribosa Komponen gulanya ribosa
Sebenarnya gen tidak hanya terletak pada inti (nukleolus) dalam
kromosom. Namun, terdapat bebarapa gen terletak pada plasma sel dan
kromagen (gen yang terletak pada kromosom dalam inti). Karena itu ada
dua kelompok gen yang diperoleh dari pengamatan pada Drosophila,
jumlah gen pada tiap kromosom ada 1000 buah. Jumlah gen pada
Drosophila berarti sekitar 4000 (kromosom 4 pasang). Diketahui bahwa
seseorang mempunyai jumlah kromosom sebanyak 46, maka jumblah gen
pada manusia, dengan memakai Drosophila sebagai pedoman, adalah
sekitar 50.000.
113
Seorang ahli embriologi bernama Thomas Hunt Morgan melakukan
percobaan-percobaan untuk membuktikan bahwa kromosom merupakan
lokasi gen dan sebagai faktor yang menentukan sifat-sifat yang diwariskan.
Dalam percobaannya Morgan menggunakan lalat buah (Drosophila
melanogaster). Kenapa Morgan memilih lalat buah? Salah satu alasan
Morgan menggunakan alat buah sebagai objek percobaannya karena lalat
buah mudah didapatkan dan cepat berkembangbiak. Dalam setiap
perkawinannya lalat buah mengahsilkan ratusan keturunan dan generasi
dalam waktu sekitar dua hingga tiga minggu. Di samping itu lalat buah
memiliki empat pasang kromosom yang dapat diamati dengan
menggunakan mikroskop cahaya, terdapat tiga pasang autosom dan
sepasang kromosom kelamin. Lalat buah betina memiliki pasangan
kromosom homolog X, sedangkan jantan memiliki satu kromosom X dan
satu kromosom Y.
. Hal ini diungkapkan dalam Qs. Yasin (36): 36 sebagai berikut:
Artinya: “Maha Suci Tuhan yang telah menciptakan pasangan-
pasangan semuanya, baik dari apa yang ditumbuhkan oleh bumi dan
dari diri mereka maupun dari apa yang tidak mereka ketahui.
Ditegaskan kembali dalam Qs. al-Dzariyat (51): 49 sebagai berikut.
114114
Artinya: “Dan segala sesuatu kami ciptakan berpasang-pasangan
supaya kamu mengingat kebesaran Allah”.
Morgan merupakan orang pertama yang menginginkan berbagai
varietas lalat buah. Setelah berbulan-bulan melakukan hal itu, Morgan
mengeluh, “Kerja dua tahun terbuang sia-sia, saya membiakan lalat selama
dua tahun dan saya tidak memperoleh apa-apa”. Akan tetapi, Morgan
melanjutkan pekerjaannya dengan teguh dan akhirnya memperoleh
imbalan berupa seekor lalat jantan dengan mata putih dan mata merah
biasa.27
Berikut ini beberapa bukti hasil penelitian Gregor Mendel berupa
ciri-ciri yang berlawanan pada tanaman ercis yang disilangkan oleh
Mendel, seperti biji bulat dan biji keriput, ditentukan oleh unit karakter atau
faktor-faktor (dewasa ini dikenal dengan gen-gen), diwariskan dari induk
kepada keturunan melalui gamet; tiap faktor dapat berada sebagai
bentukan-bentukan alternatif (alela-alela) yang bertanggung jawab
terhadap karakter alternatif yang dimunculkannya.28
Hasil percobaan kedua adalah beberapa makhluk, seperti
drosophila, bakteri, jamur, kapas dan tikus sering dijumpai akan adanya
suatu karakter yang pertumbuhannya nampak seperti ditentukan oleh suatu
gen yang sealel. Sebenarnya apabila dicermati dan diteliti secara cermat,
27 Neil A. Campbell., Jane B. Recce..dan Urry Lisa A. Biologi. Edisi ke-5. Jilid 1, Terjemahan: Rahayu Lestari (Jakarta: Penerbit Erlangga), 311. 28 AD. Corebima. Genetika Mendel, (Surabaya: Penerbit Airlangga University Press, 2013), 11.
115114
Artinya: “Dan segala sesuatu kami ciptakan berpasang-pasangan
supaya kamu mengingat kebesaran Allah”.
Morgan merupakan orang pertama yang menginginkan berbagai
varietas lalat buah. Setelah berbulan-bulan melakukan hal itu, Morgan
mengeluh, “Kerja dua tahun terbuang sia-sia, saya membiakan lalat selama
dua tahun dan saya tidak memperoleh apa-apa”. Akan tetapi, Morgan
melanjutkan pekerjaannya dengan teguh dan akhirnya memperoleh
imbalan berupa seekor lalat jantan dengan mata putih dan mata merah
biasa.27
Berikut ini beberapa bukti hasil penelitian Gregor Mendel berupa
ciri-ciri yang berlawanan pada tanaman ercis yang disilangkan oleh
Mendel, seperti biji bulat dan biji keriput, ditentukan oleh unit karakter atau
faktor-faktor (dewasa ini dikenal dengan gen-gen), diwariskan dari induk
kepada keturunan melalui gamet; tiap faktor dapat berada sebagai
bentukan-bentukan alternatif (alela-alela) yang bertanggung jawab
terhadap karakter alternatif yang dimunculkannya.28
Hasil percobaan kedua adalah beberapa makhluk, seperti
drosophila, bakteri, jamur, kapas dan tikus sering dijumpai akan adanya
suatu karakter yang pertumbuhannya nampak seperti ditentukan oleh suatu
gen yang sealel. Sebenarnya apabila dicermati dan diteliti secara cermat,
27 Neil A. Campbell., Jane B. Recce..dan Urry Lisa A. Biologi. Edisi ke-5. Jilid 1, Terjemahan: Rahayu Lestari (Jakarta: Penerbit Erlangga), 311. 28 AD. Corebima. Genetika Mendel, (Surabaya: Penerbit Airlangga University Press, 2013), 11.
115
mereka bukan satu gen, tapi terdiri dari beberapa gen yang masing-masing
memiliki alel sendiri-sendiri pula.29
2. Bentuk dan Ukuran Kromosom
Dengan menggunakan teknik pewarna yang khusus, struktur
kromosom lebih mudah diamati denga jelas selama nukleus melakukan
pembelahan. Hal ini disebabkan karena pada saat itu kromosom
mengadakan kontraksi sehingga menjadi lebih tebal, mampu menyerap
zat warna lebih baik dari pada kromosom yang terdapat di dalam inti
istirahat.
Kromosom berasal dari kata cromo dan soma, cromo berarti
warna, sedangkan soma bermakna tubuh atau badan. Jadi, kromosom
merupakan sebuah badan yang dapat menyerap warna. Kromosom
merupakan salah satu organela sel yang sangat vital, sebab di dalam
kromosom tersembunyi gen yang terdiri atas molekul deoxyribonucleic
acid atau DNA yang banyak mengandung berbagai protein.
Kromosom mempunyai ukuran yang bervariatif antara satu
spesies dengan sepesies laiannya. Umumnya ukuran kromosom
memiliki interval 0,2-0,5 m, dengan diameter 0,2-20 m. Contohnya pada
manusia ukuran kromosomnya mencapai panajang sekitar 6 m. Namun,
makhluk dengan jumlah kromosom yang relatif sedikit mempunyai
ukuran kromosom yang lebih besar dibandingkan dengan makhluk yang
memiliki jumlah kromosom lebih banyak. Dalam satu sel pun ukuran
29 Wildan Yatim.Genetika. (Bandung: Penerbit Tarsito, 2003), 281.
116116
kromosom dapat berbeda-beda. Kenyataannya tumbuh-tumbuhan
memiliki ukuran kromosom lebih besar dari pada hewan.
a. Bagian-Bagian Kromosom
Setiap kromosom mempunyai daerah yang menyempit dan
terlihat lebih terang yang dikenal sebagai sentromer dengan 2 (dua)
buah lengan. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar 4.1 di bawah
ini. Kromosom terdapat pada nukleus (inti sel) pada setiap sel.
Untuk mengamati sebuah kromosom dapat dilihat pada tahap
metafase saat terjadi pembelahan baik secara mitosis maupun
secara meiosis. Berikut adalah gambar sebuah kromosom:
Gambar 4.1. Sebuah kromosom
Struktur kromosom terdiri atas kromatin (lengan), telomer
(ujung kromatid), satelit (penghubung kromatid), kinektohor
(penghubung satelit), sentromer (pelindung satelit), kromatin
(benang-benang kromosom), dan kromomer (lokus gen). Sentromer
memiliki fungsi yang sangat penting dalam pembelahan sel secara
mitosis dan meiosis. Lengan kromosom merupakan badan
kromosom itu sendiri. Setiap kromosom memiliki satu atau dua
117
lengan. Setiap lengan kromosom mengandung benang-benang
halus yang berpilin. Selanjutnya, benang-benang halus dikenal
dengan kromatin. Benang-benang kromatin juga merupakan
untaian DNA yang berpilin dengan protein histon. Bentuk ikatan
DNA dan protein histon disebut juga nukleosom.
Gambar 4.2. Bagian-bagian kromosom
Kromatid merupakan lengan kromosom yang terikat satu
dengan yang lainnya, dalam gambar terlihat sepasang kromatid
kembar diikat oleh sebuah sentromer. Istilah lain dari kromatid
adalah kromonema dan kromonema ini terlihat pada peristiwa
pembelahan sel pada masa profase dan juga pada masa interfase.
Pada kromosom terdapat satu wilayah yang tidak
mengandung gen atau informasi genetik. Wilayah ini disebut
sentromer. Pada masa pembelahan, sentromer merupakan struktur
yang sangat penting, karena pada bagian inilah lengan kromosom
117117
lengan. Setiap lengan kromosom mengandung benang-benang
halus yang berpilin. Selanjutnya, benang-benang halus dikenal
dengan kromatin. Benang-benang kromatin juga merupakan
untaian DNA yang berpilin dengan protein histon. Bentuk ikatan
DNA dan protein histon disebut juga nukleosom.
Gambar 4.2. Bagian-bagian kromosom
Kromatid merupakan lengan kromosom yang terikat satu
dengan yang lainnya, dalam gambar terlihat sepasang kromatid
kembar diikat oleh sebuah sentromer. Istilah lain dari kromatid
adalah kromonema dan kromonema ini terlihat pada peristiwa
pembelahan sel pada masa profase dan juga pada masa interfase.
Pada kromosom terdapat satu wilayah yang tidak
mengandung gen atau informasi genetik. Wilayah ini disebut
sentromer. Pada masa pembelahan, sentromer merupakan struktur
yang sangat penting, karena pada bagian inilah lengan kromosom
118118
(kromatid) saling melekat satu sama lain pada masing-masing
bagian kutub pembelahan. Bagian dari kromosom yang melekat
pada sentromer dikenal dengan istilah kinetokor.
Kromomer adalah struktur yang berbentuk manik-manik
yang merupakan akumulasi dari materi kromatid yang kadang-
kadang terlihat pada pembelahan masa interfase. Pada kromosom
yang telah mengalami pembelahan berkali-kali, biasanya kromomer
ini sangat jelas terlihat.
Telomer adalah bagian berisi DNA pada kromosom,
fungsinya untuk menjaga stabilitas ujung kromosom agar DNA-nya
tidak terurai.
b. Betuk-Bentuk Kromosom
Berdasarkan panjang lengan dan letak sentromernya,
kromosom memiliki empat bentuk sebagai berikut.
1) Metasentrik; kromosom jenis ini memiliki panjang lengan yang
hampir sama sehingga letak sentromer berada di tengah-tengah
kromosom, sehingga kromosom terbagi menjadi dua lengan
yang sama panjang, bentuknya menyerupai huruf V.
2) Submetasentrik; kromosom jenis ini memiliki panjang lengan
yang berbeda satu lengan kromosom relatif lebih pendek
daripada yang lain dimana posisi sentromer mengarah ke salah
satu ujung atau bergeser dari tengah kromosom, sehingga
bentuknya seperti huruf J.
119118
(kromatid) saling melekat satu sama lain pada masing-masing
bagian kutub pembelahan. Bagian dari kromosom yang melekat
pada sentromer dikenal dengan istilah kinetokor.
Kromomer adalah struktur yang berbentuk manik-manik
yang merupakan akumulasi dari materi kromatid yang kadang-
kadang terlihat pada pembelahan masa interfase. Pada kromosom
yang telah mengalami pembelahan berkali-kali, biasanya kromomer
ini sangat jelas terlihat.
Telomer adalah bagian berisi DNA pada kromosom,
fungsinya untuk menjaga stabilitas ujung kromosom agar DNA-nya
tidak terurai.
b. Betuk-Bentuk Kromosom
Berdasarkan panjang lengan dan letak sentromernya,
kromosom memiliki empat bentuk sebagai berikut.
1) Metasentrik; kromosom jenis ini memiliki panjang lengan yang
hampir sama sehingga letak sentromer berada di tengah-tengah
kromosom, sehingga kromosom terbagi menjadi dua lengan
yang sama panjang, bentuknya menyerupai huruf V.
2) Submetasentrik; kromosom jenis ini memiliki panjang lengan
yang berbeda satu lengan kromosom relatif lebih pendek
daripada yang lain dimana posisi sentromer mengarah ke salah
satu ujung atau bergeser dari tengah kromosom, sehingga
bentuknya seperti huruf J.
119
3) Akrosentrik; kromosom jenis ini mempunyai panjang lengan
yang berbeda juga, dimana salah satu lengan kromosom jauh
lebih pendek daripada lengan kromosom lainnya.
4) Telosentrik; kromosom jenis ini hanya memiliki satu lengan
kromosom, posisi sentromernya berada di ujung kromosom
(bentuk kromosom telosentris tidak ditemukan pada manusia).
Berikut adalah gambar kromosom berdasarkan panjang
lengan.
Gambar 4.3. Bentuk-bentuk kromosom
c. Jumlah Kromosom
Makhluk hidup yang tergolong eukariotik mempunyai
jumlah kromosom yang tidak sama. Jumlah kromosom pada
umumnya adalah genap, baik pada sel tubuh (somatis), sebab
kromosom sel somatis selalu berpasang-pasangan. Jumlah
kromosom sel somatis terdiri dari 2(dua) set kromosom yang
dikenal dengan sifat diploid (2n), yang berasal dari induk jantan dan
induk betina. Berikut ini jumlah kromosom pada beberapa makhluk
120120
hidup seperti, manusia dengan jumlah kromosom 46, gorilla dan
orang hutan dengan jumlah kromosom 48.
Sel gamet atau sel kelamin, seperti sel telur dan sel sperma,
memiliki setengah dari jumlah kromosom sel somatis. Jumlah
kromosom sel gamet hanya satu set yang disebut haploid (n). Pada
manusia jumlah kromosom sel somatis adalah 46, sel telur atau sel
sperma mempunyai 23 kromosom. Terjadinya proses pembuahan
atau fertilisasi (peleburan sel telur dan sel sperma) justru
mengembalikan jumlah kromosom sel tubuh menjadi 46 buah.
Dalam al-Qur’an, air mani yang bercampur maksudnya
adalah pertemuan antara sperma dan ovum. Yang terlihat oleh mata
adalah air mani berupa cairan sperma dan cairan vagina yang
sebenarnya berisi jutaan sperma dan satu ovum saja. Kejadian
penciptaan manusia digambarkan dalam surat Qs. al-Mu’minuun
(23): 14 sebagai berikut.
Artinya: “Kemudian air mani itu kami jadikan segumpal
darah, lalu segumpal darah itu kami jadikan segumpal
daging, dan segumpal daging itu kami jadikan tulang
belulang, lalu tulang belulang itu kami bungkus dengan
daging. Kemudian kami jadikan dia makhluk yang
121
(berbentuk) lain. Maka Maha sucilah Allah, Pencipta yang
paling baik”.
Perhatikan kalimat “Kami jadikan dia makhluk yang lain”.
Artinya Allah swt. membentuk rupa manusia karena Dia-lah Yang
Maha Membentuk Rupa (Al Mushowiru). Bagaimana terbentuknya
zygot (perpaduan sperma dan ovum) menjadi bayi dan tumbuh dewasa
dan menua. Jadi, perintah-perintah Allah swt. untuk membentuk
wujud manusia ini dicetak ke dalam DNA yang ada dalam kromosom
setiap sel. Artinya, DNA adalah firman Allah swt. dalam diri makhluk
hidup. Kromosom (DNA) adalah cetak biru (blue print) makhluk
hidup. Hal ini dijelaskan dalam Qs. al Infithar (82): 8 berikut.
Artinya: “Dalam bentuk (gambar) apa saja yang dia kehendaki,
dia menyusun tubuhmu”.
Kata shuwratin/shuuratin (dengan huruf shod) yang
diterjemahkan dalam bahasa Indonesia berarti “bentuk” adalah
tepat. Shuwratin dapat berarti gambar atau cetakan atau rancangan,
seperti halnya surah (surat) dalam al-Qur’an (dengan huruf sin),
surat-surat ini dimaksudkan sebagai bacaan/tulisan yang
menjelaskan atau bacaan/tulisan yang memberikan gambaran.
Contoh surat al-Fiil yang merupakan gambaran tentara gajah yang
dhalim, surat al-Mu’minuun merupakan gambaran atau cetakan
untuk membentuk orang-orang beriman. Gambaran atau cetakan
121121
(berbentuk) lain. Maka Maha sucilah Allah, Pencipta yang
paling baik”.
Perhatikan kalimat “Kami jadikan dia makhluk yang lain”.
Artinya Allah swt. membentuk rupa manusia karena Dia-lah Yang
Maha Membentuk Rupa (Al Mushowiru). Bagaimana terbentuknya
zygot (perpaduan sperma dan ovum) menjadi bayi dan tumbuh dewasa
dan menua. Jadi, perintah-perintah Allah swt. untuk membentuk
wujud manusia ini dicetak ke dalam DNA yang ada dalam kromosom
setiap sel. Artinya, DNA adalah firman Allah swt. dalam diri makhluk
hidup. Kromosom (DNA) adalah cetak biru (blue print) makhluk
hidup. Hal ini dijelaskan dalam Qs. al Infithar (82): 8 berikut.
Artinya: “Dalam bentuk (gambar) apa saja yang dia kehendaki,
dia menyusun tubuhmu”.
Kata shuwratin/shuuratin (dengan huruf shod) yang
diterjemahkan dalam bahasa Indonesia berarti “bentuk” adalah
tepat. Shuwratin dapat berarti gambar atau cetakan atau rancangan,
seperti halnya surah (surat) dalam al-Qur’an (dengan huruf sin),
surat-surat ini dimaksudkan sebagai bacaan/tulisan yang
menjelaskan atau bacaan/tulisan yang memberikan gambaran.
Contoh surat al-Fiil yang merupakan gambaran tentara gajah yang
dhalim, surat al-Mu’minuun merupakan gambaran atau cetakan
untuk membentuk orang-orang beriman. Gambaran atau cetakan
122122
yang dimaksud adalah DNA manusia yang tidak lain adalah firman
atau kehendak Allah swt. (rancangan) yang ditanamkan dalam sel
setiap makhluk, sebagaimana yang telah digambarkan dalam Qs.
Abasa (80): 19 berikut.
Artinya: “Dari setetes mani, Allah menciptakannya lalu
menentukannya”.
Kata qaddara yang diterjemahkan menjadi
“menentukannya” sebenarnya berarti “memprogram”, yakni
menentukan fase-fase kejadiannya. Artinya, Allah swt.
memprogram manusia sejak masih berwujud zygot (hasil
pembuahan). Rancangan atau program tersebut disimpan? Di dalam
DNA yang ada pada sel sperma dan ovum, rancangan atau program
makhluk hidup tersebut aktif setelah keduanya bertemu, atau ada
kondisi khusus yang Allah swt. kehendaki yang mengaktifkan
program tersebut tanpa pertemuan kedua sel tersebut, misalnya
pada kasus Nabi Isa as.
Qaddar atau program ini lebih spesifik lagi sifatnya karena
tidak hanya seperti cetak biru. Program ini mencakup takdir dan
nasib si makhluk tersebut. Jadi, benar adanya jika ada yang
mengatakan bahwa jika manusia bisa mengaktifkan “tombol”
positif dalam dirinya, gen-gen potensi yang semula tidur bisa
bangkit; artinya, “program” positif yang memang sudah berada
123122
yang dimaksud adalah DNA manusia yang tidak lain adalah firman
atau kehendak Allah swt. (rancangan) yang ditanamkan dalam sel
setiap makhluk, sebagaimana yang telah digambarkan dalam Qs.
Abasa (80): 19 berikut.
Artinya: “Dari setetes mani, Allah menciptakannya lalu
menentukannya”.
Kata qaddara yang diterjemahkan menjadi
“menentukannya” sebenarnya berarti “memprogram”, yakni
menentukan fase-fase kejadiannya. Artinya, Allah swt.
memprogram manusia sejak masih berwujud zygot (hasil
pembuahan). Rancangan atau program tersebut disimpan? Di dalam
DNA yang ada pada sel sperma dan ovum, rancangan atau program
makhluk hidup tersebut aktif setelah keduanya bertemu, atau ada
kondisi khusus yang Allah swt. kehendaki yang mengaktifkan
program tersebut tanpa pertemuan kedua sel tersebut, misalnya
pada kasus Nabi Isa as.
Qaddar atau program ini lebih spesifik lagi sifatnya karena
tidak hanya seperti cetak biru. Program ini mencakup takdir dan
nasib si makhluk tersebut. Jadi, benar adanya jika ada yang
mengatakan bahwa jika manusia bisa mengaktifkan “tombol”
positif dalam dirinya, gen-gen potensi yang semula tidur bisa
bangkit; artinya, “program” positif yang memang sudah berada 123
dalam sel akan aktif. Benarlah apa yang disebutkan dalam Qs. ar-
Ra’d (13): 11 sebagai berikut.
Artinya: “Bagi manusia ada malaikat-malaikat yang selalu
mengikutinya bergiliran, di muka dan di belakangnya, mereka
menjaganya atas perintah Allah. Sesungguhnya Allah tidak
merobah keadaan sesuatu kaum sehingga mereka merobah
keadaan yang ada pada diri mereka sendiri. dan apabila Allah
menghendaki keburukan terhadap sesuatu kaum, Maka tak ada
yang dapat menolaknya; dan sekali-kali tak ada pelindung bagi
mereka selain Dia”.
Al-Qur’an yang diturunkan 14 abad yang lalu sudah
menjelaskan adanya suatu rancangan atau cetakan dalam
penciptaan manusia. Rancangan ini yang kemudian dikenal sebagai
DNA dan RNA.
d. Tipe Kromosom
Berdasarkan fungsinya, kromosom dibedakan menjadi dua
tipe kromosom tubuh dan kromosom kelamin.
1) Kromosom tubuh (autosom) merupakan kromosom yang
menentukan ciri-ciri tubuh, sehingga dikenal dengan nama
kromosom biasa atau kromosom somatis. Di dalam sel tubuh
124124
manusia memiliki jumlah kromosom sel somatis 46 buah,
dengan rincian 44 autosom dan kromosom kelamin sebanyak 2
buah. Sehingga kromosom tipe autosom ini sama sekali tidak
mempunyai andil dan peran dalam menentukan jenis kelamin
pada makhluk hidup.
2) Kromosom kelamin (gonosom) merupakan kromosom yang
menentukan jenis kelamin pada individu jantan dan betina,
sehingga disebut juga kromosom kelamin atau kromosom seks.
Berbeda dengan tipe autosom, tipe gonosom justru sangat
menentukan jenis kelamin pada makhluk hidup. Pada manusia
memiliki jumlah kromosom sel somatis 46 buah, yang terdiri
dari 44 autosom dan sisanya 2 gonosom. Pada manusia normal
di dalam setiap tubuhnya terdapat 46 kromosom. Bagi yang tidak
normal (abnormal), jumlah kromosom dalam tubuhnya adalah
47. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor salah satunya adalah
kromosomnya gagal berpisah. Dimana anggota-anggota
pasangan kromosom homolog yang tidak terpisah dengan benar
saat peristiwa meiosis I.
Terdapat 2 jenis gonosom, yaitu X dan Y. Umumnya pada
makhluk hidup, gonosom X menentukan jenis kelamin betina dan
gonosom Y menentukan jenis kelamin jantan. Oleh karena itu,
susunan gonosom betina adalah XX dan gonosom jantan adalah
XY. Misalnya, penulisan kromosom sel somatik (2n) adalah 44A +
XY (jantan) atau 44A + XX (betina). Adapun untuk sel gamet (n)
125
adalah 22A + X atau 22A + Y. Jadi laki-laki normal mempunyai
formula kromosom 46XY dan perempuan normal 46XX.
Jika seorang laki-laki normal menghasilkan 2 jenis
spermatozoa, yakni spermatozoa yang membawa 22 autosom + 1
kromosom-X (gimnospermium) dan spermatozoa yang membawa
22 autosom + 1 kromosom-Y (andrespermium). Sebaliknya, sel
telur (ovum) yang terdapat pada seorang perempuan normal adalah
haploid dan memiliki 22 autosom + sebuah kromosom-X. Karena
itu secara teoritis, peluang lahirnya anak perempuan dan laki-laki
dalam keadaan normal adalah sama besar, yaitu masing-masaing
50% (Perhatikan Gambar 4-2).
Gambar 4.4 Tipe Kromosom
44
Autosom
+ XX
44
Autosom
+ XY
22
Autosom
+ X
22
Autosom +
X
22
Autosom +
Y
44
Autosom
+XX
44
Autosom
+ XY
125125
adalah 22A + X atau 22A + Y. Jadi laki-laki normal mempunyai
formula kromosom 46XY dan perempuan normal 46XX.
Jika seorang laki-laki normal menghasilkan 2 jenis
spermatozoa, yakni spermatozoa yang membawa 22 autosom + 1
kromosom-X (gimnospermium) dan spermatozoa yang membawa
22 autosom + 1 kromosom-Y (andrespermium). Sebaliknya, sel
telur (ovum) yang terdapat pada seorang perempuan normal adalah
haploid dan memiliki 22 autosom + sebuah kromosom-X. Karena
itu secara teoritis, peluang lahirnya anak perempuan dan laki-laki
dalam keadaan normal adalah sama besar, yaitu masing-masaing
50% (Perhatikan Gambar 4-2).
Gambar 4.4 Tipe Kromosom
44
Autosom
+ XX
44
Autosom
+ XY
22
Autosom
+ X
22
Autosom +
X
22
Autosom +
Y
44
Autosom
+XX
44
Autosom
+ XY
126126
Hasil-hasil riset sebelumnya memaparkan kesimpulan bahwa
jenis kelamin bayi ditentukan oleh sel-sel ibu, termasuk terdapat
keyakinan bahwa jenis kelamin ditentukan secara bersama oleh sel-
sel pria dan wanita. Namun, informasi yang berbeda termaktub di
dalam alQur’an, yang menyatakan bahwa jenis kelamin laki-laki
atau perempuan diciptakan “dari air mani yang dipancarkan”.
Sebagaimana dalam Qs. an-Najm 953): 45-46 berikut.
Artinya: ”Dan bahwasanya dialah yang menciptakan
berpasang-pasangan pria dan wanita (QS. An-Najm ayat 45).
Dari air mani, apabila dipancarkan”
Faktanya bahwa dua cabang ilmu biologi seperti genetika dan
biologi molekuler ternyata telah membenarkan secara ilmiah
keakuratan dan kebenaran informasi yang termaktub dalam Al
Qur’an. Jadi, jenis kelamin ditentukan oleh sel-sel sperma dari
tubuh laki-laki dan bahwa perempuan tidak berperan dalam proses
penentuan jenis kelamin.
Kromosom merupakan unsur utama dalam penentuan jenis
kelamin. Dua dari 46 kromosom yang menentukan bentuk seorang
manusia diketahui sebagai kromosom kelamin. Dua kromosom ini
dikenal dengan simbol XY untuk pria, dan XX untuk wanita.
Pembentukan seorang bayi berawal dari terjadinya persilangan 127
salah satu dari kromosom tersebut, yang pada pria dan wanita dalam
kondisi berpasangan.
Pada wanita, kedua bagian sel kelamin, yang membelah
menjadi dua selama peristiwa ovulasi, membawa kromosom X.
Sebaliknya, sel kelamin pria menghasilkan dua sel sperma yang
berbeda, yakni terdapat kromosom X, dan lainnya memiliki
kromosom Y. Manakala satu sel telur berkromosom X bertemu atau
bergabung dengan sperma yang membawa kromosom Y, maka bayi
yang akan lahir berjenis kelamin pria. Jadi, jenis kelamin bayi
bergantung pada jenis kromosom kelamin pada sperma yang
membuahi sel telur, apakah X atau Y.
Dengan kata lain, sebagaimana dinyatakan dalam ayat
tersebut, ketentuan jenis kelamin berasal dari air mani seorang pria.
Jenis kelamin ditentukan oleh jenis kromosom dari pria yang
bergabung dengan sel telur. Informasi ini terungkap sampai
ditemukannya ilmu genetika sekitar abad ke-20. Sebelum ilmu
genetika berkembang seperti sekarang ini, masyarakat masih
mempercayai bahwa jenis kelamin bayi ditentukan oleh wanita. Hal
inilah yang menyebabkan kaum hawa seringkali dipersalahkan
ketika mereka melahirkan bayi perempuan.
Tiga belas abad sebelum penemuan gen manusia al Qur’an
telah mengungkapkan informasi yang menghapuskan keyakinan
takhayul ini, dan menyatakan bahwa wanita bukanlah penentu jenis
kelamin bayi, akan tetapi air mani dari pria.
127127
salah satu dari kromosom tersebut, yang pada pria dan wanita dalam
kondisi berpasangan.
Pada wanita, kedua bagian sel kelamin, yang membelah
menjadi dua selama peristiwa ovulasi, membawa kromosom X.
Sebaliknya, sel kelamin pria menghasilkan dua sel sperma yang
berbeda, yakni terdapat kromosom X, dan lainnya memiliki
kromosom Y. Manakala satu sel telur berkromosom X bertemu atau
bergabung dengan sperma yang membawa kromosom Y, maka bayi
yang akan lahir berjenis kelamin pria. Jadi, jenis kelamin bayi
bergantung pada jenis kromosom kelamin pada sperma yang
membuahi sel telur, apakah X atau Y.
Dengan kata lain, sebagaimana dinyatakan dalam ayat
tersebut, ketentuan jenis kelamin berasal dari air mani seorang pria.
Jenis kelamin ditentukan oleh jenis kromosom dari pria yang
bergabung dengan sel telur. Informasi ini terungkap sampai
ditemukannya ilmu genetika sekitar abad ke-20. Sebelum ilmu
genetika berkembang seperti sekarang ini, masyarakat masih
mempercayai bahwa jenis kelamin bayi ditentukan oleh wanita. Hal
inilah yang menyebabkan kaum hawa seringkali dipersalahkan
ketika mereka melahirkan bayi perempuan.
Tiga belas abad sebelum penemuan gen manusia al Qur’an
telah mengungkapkan informasi yang menghapuskan keyakinan
takhayul ini, dan menyatakan bahwa wanita bukanlah penentu jenis
kelamin bayi, akan tetapi air mani dari pria.
128128
D. Pewarisan Sifat
Berdasarkan catatan sejarah, genetika modern diperkenalkan
pertama kali oleh seorang biarawan yang bernama Gregor Mendel pada
tahun 1900. Beliau mendokumentasikan mekanisme partikulat untuk
pewarisan sifat (heriditas), atas jasanya itulah akhirnya Gregor Mendel
dikenal sebagai Bapak Genetika. Gregor Mendel mengembangkan teori
pewarisan sifatnya beberapa dasawarsa sebelum kromosom terlihat
dengan mikroskop dan nilai penting perilaku kromosom dipahami.
Pewarisan sifat adalah suatu pewarisan yang berasal dari induk kepada
keturunannya. Ilmu yang mempelajari tentang heriditas dikenal dengan
nama genetika. Genetika berasal dari bahasa latin genos yang memiliki
makna asal usul atau suku bangsa. Pewarisan sifat atau heriditas ini
dapat ditentukan oleh kromosom dan gen.
Kromosom adalah struktur organela sel yang berupa benang yang
terdapat dalam inti sel serta bertanggung jawab menyangkut sifat
keturunan (hereditas). Gen adalah kesatuan atau unit terkecil yang
terdapat pada kromosom yang dikeal dengan Lokus. Fungsi Gen adalah
menyampaikan informasi genetik kepada keturunannya sekaligus
mengendalikan perkembangan dan metabolisme sel.
Uraian mengenai sifat keturunan yang paling banyak diikuti oleh
masyarakat selama tahun 1800-an adalah hipotesis “campuran” atau
“pencampuran”, campuran gagasan materi genetik yang disumbangkan
oleh kedua orang tua. Contohnya pencampuran antara warna biru dan
kuning menjadi warna hijau. Senyawa kimia yang terdapat didalam inti
129
sel adalah asam nukleat. Fungsi asam nukleat sebagai informasi yang
mengatur pemunculan sifat dari suatu makhluk hidup. Suatu sifat akan
terbentuk melalui pengendalian enzim-enzim atau senyawa protein lain
yang disintesis oleh asam nukleat.
Dengan adanya asam nukleat segala aktivitas hidup dikendalikan
melalui pengendalian enzim-enzim yang disintesis oleh asam nukleat.
Fungsi pengendalian dan pengaturan sintesis protein inilah yang
dijadikan dasar untuk menyebut asam nukleat sebagai substansi
genetika pembawa informasi genetik.30
Setiap makhluk hidup memiliki sifat alamiah, yaitu mengadakan
keturunan, agar supaya jenisnya tidak mengalami kepunahan. Dalam
Setiap makhluk hidup proses pembiakan dapat berlangsung melalui dua
cara: vegetatif dan generatif
1. secara vegetatif (aseksual) dapat dibedakan lagi menjadi empat cara:
a. Melalui pembelahan sel, yakni satu sel membelah menjadi dua,
dua sel menjadi empat dan seterusnya, seperti yang dapat terjadi
pada bakteri;
b. melalui spora seperti yang terjadi pada bakteri, cendawan, lumut,
dan jenis paku-pakuan;
c. dengan setek yang dapat dilakukan pada tanaman ubi kayu, bunga,
dan mawar;
30 Neil A. Campbell., Jane B. Recce..dan Urry Lisa A. Biologi. Edisi ke-5. Jilid 1, Terjemahan: Rahayu Lestari (Jakarta: Penerbit Erlangga), 282.
129129
sel adalah asam nukleat. Fungsi asam nukleat sebagai informasi yang
mengatur pemunculan sifat dari suatu makhluk hidup. Suatu sifat akan
terbentuk melalui pengendalian enzim-enzim atau senyawa protein lain
yang disintesis oleh asam nukleat.
Dengan adanya asam nukleat segala aktivitas hidup dikendalikan
melalui pengendalian enzim-enzim yang disintesis oleh asam nukleat.
Fungsi pengendalian dan pengaturan sintesis protein inilah yang
dijadikan dasar untuk menyebut asam nukleat sebagai substansi
genetika pembawa informasi genetik.30
Setiap makhluk hidup memiliki sifat alamiah, yaitu mengadakan
keturunan, agar supaya jenisnya tidak mengalami kepunahan. Dalam
Setiap makhluk hidup proses pembiakan dapat berlangsung melalui dua
cara: vegetatif dan generatif
1. secara vegetatif (aseksual) dapat dibedakan lagi menjadi empat cara:
a. Melalui pembelahan sel, yakni satu sel membelah menjadi dua,
dua sel menjadi empat dan seterusnya, seperti yang dapat terjadi
pada bakteri;
b. melalui spora seperti yang terjadi pada bakteri, cendawan, lumut,
dan jenis paku-pakuan;
c. dengan setek yang dapat dilakukan pada tanaman ubi kayu, bunga,
dan mawar;
30 Neil A. Campbell., Jane B. Recce..dan Urry Lisa A. Biologi. Edisi ke-5. Jilid 1, Terjemahan: Rahayu Lestari (Jakarta: Penerbit Erlangga), 282.
130130
d. dengan pencangkokan yang dapat dilakukan pada tanaman, seperti
tanaman mangga, jambu, dan apokat.
Oleh karena pada pembiakan vegetatif tidak terjadi proses
persilangan atau perkawinan, keturunan yang dihasilkan akan selalu
memiliki sifat yang sama persis dengan induknya.
2. Secara generatif (seksual), cara pembiakan tipe ini umumnya terjadi
pada makhluk hidup tingkat tinggi. Pada pembiakan generatif
diperlukan adanya gamet-gamet (sel-sel kelamin) yang berbeda jenis
kelaminnya. Gamet betina disebut sel telur (ovum), sedangkan gamet
jantan disebut spermatozoa. Pada tumbuh-tumbuhan gamet betina
disebut makrospora (karena bentuknya lebih besar), pada gamet
jantan dikenal dengan mikrospora (ukuranya lebij kecil).
Menurut Suryo pembiakan generatif mempunyai arti lebih penting
bagi genetika karena pembiakan ini terjadilah terlebih dahulu
pembuahan antara gamet jantan dan betina.31
E. Aspek-aspek dalam Pewarisan Sifat
1. Persilangan Monohibrid
Pada awal percobaannya, Mendel melakukan penyilangan
galur murni tanaman kacang ercis yang memiliki satu sifat beda yang
berlawanan. Galur murni dari tanaman induk disebut generasi P
(Parental), selanjutnya turunan yang pertama dari hasil penyilangan
31 Suryo.Genetika untuk Strata 1.Cetakan Kelimabelas (Yogyakarta: Gadjah Mada University, 2013), 3.
131130
d. dengan pencangkokan yang dapat dilakukan pada tanaman, seperti
tanaman mangga, jambu, dan apokat.
Oleh karena pada pembiakan vegetatif tidak terjadi proses
persilangan atau perkawinan, keturunan yang dihasilkan akan selalu
memiliki sifat yang sama persis dengan induknya.
2. Secara generatif (seksual), cara pembiakan tipe ini umumnya terjadi
pada makhluk hidup tingkat tinggi. Pada pembiakan generatif
diperlukan adanya gamet-gamet (sel-sel kelamin) yang berbeda jenis
kelaminnya. Gamet betina disebut sel telur (ovum), sedangkan gamet
jantan disebut spermatozoa. Pada tumbuh-tumbuhan gamet betina
disebut makrospora (karena bentuknya lebih besar), pada gamet
jantan dikenal dengan mikrospora (ukuranya lebij kecil).
Menurut Suryo pembiakan generatif mempunyai arti lebih penting
bagi genetika karena pembiakan ini terjadilah terlebih dahulu
pembuahan antara gamet jantan dan betina.31
E. Aspek-aspek dalam Pewarisan Sifat
1. Persilangan Monohibrid
Pada awal percobaannya, Mendel melakukan penyilangan
galur murni tanaman kacang ercis yang memiliki satu sifat beda yang
berlawanan. Galur murni dari tanaman induk disebut generasi P
(Parental), selanjutnya turunan yang pertama dari hasil penyilangan
31 Suryo.Genetika untuk Strata 1.Cetakan Kelimabelas (Yogyakarta: Gadjah Mada University, 2013), 3.
131
dikenal sebagai generasi F1 (Filial) dan turunan kedua hasil
penyilangan disebut F2.
Hasil persilangan satu sifat beda menunjukkan generasi F1
tidak memperlihatkan adanya percampuran dari sifat-sifat induknya,
namun menunjukkan sifat dari salah satu induknya. Pada generasi
selanjutnya sifat induk yang nampak pada generasi pertama sebanyak
¾ bagian, sisanya sebesar ¼ sifat induk yang tidak nampak pada
generasi pertama akan muncul pada generasi kedua, sehingga
perbandingannya menjadi 3 : 1. Peristiwa ini selanjutnya dikenal
sebagai persilangan monohibrid.
Hukum Mendel I (hukum segregasi bebas atau pemisahan
alel-alel), adalah pada waktu pembelahan gamet terjadi segregasi
atau pemisahan-pemisahan alel-alel secara bebas dari diploid
menjadi haploid.
Contoh persilangan momohibrid adalah sebagai berikut.
132132
Gambar 4.5 Persilangan Monohibrid
Perbandingan genotip F2 = BB : Bb : bb
= 1 : 2 : 1
Perbandingan fenotip F2 = Bulat : Keriput
= 3 : 1
Persentase biji bulat = �� x 100%
= 75%
Persentase biji keriput = �� x 100%
= 25%
Dari contoh persilangan momohibrid di atas nampak bahwa
terdapat pemisahan alel pada waktu tanaman F1 (heterozigot)
membentuk gamet, sehingga gamet mempunyai salah satu alel. Ada
gamet alel dengan (B) dan ada gamet alel (b). Prinsip ini
diformulasikan sebagai Hukum Mendel I yang selanjutnya dikenal
dengan nama Hukum Pemisahan Gen yang sealel. Maka sifat keriput
yang dalam F1 tidak muncul, akan muncul kembali pada F2.
Dari hasil percobaan, akhirnya Mendel memperoleh dan
menyusun beberapa hipotesis, sebagai berikut.
a. Setiap sifat yang terjadi pada organismedikendalikan oleh satu
pasang faktor keturunan, dari induk jantan dan induk betina.
133
b. Setiap pasang faktor keturunan menunjukkan bentuk alternatif
sesamanya. Misalnya tinggi atau rendah; bulat atau keriput,
merah atau putih; kuning atau hijau. Kedua bentuk alternatif
tersebut dikenal sebagai alel.
c. Jika pasangan faktor itu terdapat bersama-sama dalam satu
tanaman, faktor dominan akan mengalahkan resesif.
d. Saat terjadi pembentukan gamet, pasangan faktor atau masing-
masing alel akan memisah secara bebas.
e. Individu murni mempunyai alel yang sama, yakni dominan saja
atau resesif saja.
Dari hasil hipotesis tersebut, Mendel memperkenalan hukum
Mendel I yang dikenal juga sebagai sebagai hukum segregasi, yang
berbunyi bahwa alel-alel akan berpisah secara bebas dari diploid
menjadi haploid ketika pembentukan gamet.
Dari persilangan monohibrid tersebut di atas dapat
disimpulkan bahwa perkawinan dua individu dengan satu sifat beda,
sebagai berikut.
a. Semua individu F1 adalah homogen (seragam).
b. Jika terjadi dominasi secara penuh, individu F1 mempunyai
fenotip seperti induknya yang dominan.
c. Ketika individu F1 yang heterozigotik itu membentuk gamet-
gamet terjadilah pemisahan alel, sehingga gamet hanya memiliki
salah satu alel saja.
133133
b. Setiap pasang faktor keturunan menunjukkan bentuk alternatif
sesamanya. Misalnya tinggi atau rendah; bulat atau keriput,
merah atau putih; kuning atau hijau. Kedua bentuk alternatif
tersebut dikenal sebagai alel.
c. Jika pasangan faktor itu terdapat bersama-sama dalam satu
tanaman, faktor dominan akan mengalahkan resesif.
d. Saat terjadi pembentukan gamet, pasangan faktor atau masing-
masing alel akan memisah secara bebas.
e. Individu murni mempunyai alel yang sama, yakni dominan saja
atau resesif saja.
Dari hasil hipotesis tersebut, Mendel memperkenalan hukum
Mendel I yang dikenal juga sebagai sebagai hukum segregasi, yang
berbunyi bahwa alel-alel akan berpisah secara bebas dari diploid
menjadi haploid ketika pembentukan gamet.
Dari persilangan monohibrid tersebut di atas dapat
disimpulkan bahwa perkawinan dua individu dengan satu sifat beda,
sebagai berikut.
a. Semua individu F1 adalah homogen (seragam).
b. Jika terjadi dominasi secara penuh, individu F1 mempunyai
fenotip seperti induknya yang dominan.
c. Ketika individu F1 yang heterozigotik itu membentuk gamet-
gamet terjadilah pemisahan alel, sehingga gamet hanya memiliki
salah satu alel saja.
134134
d. Manakala dominasi nampak sepenuhnya, perkawinan
monohibrid (Tt x Tt) menghasilkan keturunan yang
memperlihatkan perbandingan fenotip 3:1 (¾ tinggi: ¼ kerdil),
tetapi memperlihatkan perbandingan genotip 1:2:1 (¼ TT : 2/4
Tt : ¼ tt).
Persilangan atau perkawinan antara dua individu dengan satu
sifat beda dikenal sebagai persilangan monohibrid. Dominasi dapat
terjadi secara penuh (dominan) atau tidak penuh (kodominan).
Masing-masing dominasi ini menghasilkan bentuk keturunan
pertama (F1) yang berbeda. Persilangan monohibrid akan
menghasilkan individu F1 yang seragam, apabila salah satu induk
mempunyai sifat dominan penuh dan induk yang lain bersifat resesif.
Jika dilanjutkan dengan menyilangkan individu sesama F1, akan
menghasilkan keturunan (individu F2) dengan tiga macam genotipe
dan dua macam fenotipe.
Sebaliknya, jika salah satu induknya mempunyai sifat
dominan tak penuh (intermediate), maka persilangan individu sesama
F1 akan menghasilkan tiga macam genotipe dan tiga macam fenotipe.
Contoh persilangan monohibrid dominan penuh terjadi pada
persilangan antara kacang ercis berbunga merah dengan kacang ercis
berbunga putih. Mendel menyilangkan kacang ercis berbunga merah
(MM) dengan kacang ercis berbunga putih (mm) dan dihasilkan
individu F1 yang seragam, yaitu satu macam genotipe (Mm) dan satu
macam fenotipe (berbunga merah). Pada waktu F2, dihasilkan tiga
135
macam genotipe dengan perbandingan 25% MM: 50% Mm : 25%
Mm atau 1 : 2 : 1 dan dua macam fenotipe dengan perbandingan 75%
berbunga merah : 25% berbunga putih atau merah : putih = 3 : 1. Pada
individu F2 ini, yang berfenotipe merah dapat dibedakan.
Contoh persilangan monohibrid dominan tidak penuh adalah
persilangan antara tanaman bunga pukul empat berbunga merah
dengan tanaman bunga pukul empat berbunga putih. Mendel
menyilangkan tanaman bunga pukul empat berbunga merah (MM)
dengan putih (mm) menghasilkan individu F1 yang seragam, yaitu
satu macam genotipe (Mm) dan satu macam fenotipe (berbunga
merah muda). Pada individu F2 dihasilkan tiga macam genotipe
dengan perbandingan 25% MM : 50% Mm : 25% mm atau 1 : 2 : 1
dan 3 macam fenotipe dengan perbandingan 25% berbunga merah :
50% berbunga merah muda : 25% berbunga putih atau merah :merah
muda : putih = 1 : 2 : 1. Pada individu F2 ini yang berfenotipe merah
dan putih selalu homozigot, yaitu MM dan mm; persilangan antara
tanaman bunga pukul empat berbunga merah dominan dan bunga
pukal empat berbunga putih resesif.
Sebagaimana yang digambarkan dalam Qs. ar-Ra’d 13: 3
sebagai berikut.
135135
macam genotipe dengan perbandingan 25% MM: 50% Mm : 25%
Mm atau 1 : 2 : 1 dan dua macam fenotipe dengan perbandingan 75%
berbunga merah : 25% berbunga putih atau merah : putih = 3 : 1. Pada
individu F2 ini, yang berfenotipe merah dapat dibedakan.
Contoh persilangan monohibrid dominan tidak penuh adalah
persilangan antara tanaman bunga pukul empat berbunga merah
dengan tanaman bunga pukul empat berbunga putih. Mendel
menyilangkan tanaman bunga pukul empat berbunga merah (MM)
dengan putih (mm) menghasilkan individu F1 yang seragam, yaitu
satu macam genotipe (Mm) dan satu macam fenotipe (berbunga
merah muda). Pada individu F2 dihasilkan tiga macam genotipe
dengan perbandingan 25% MM : 50% Mm : 25% mm atau 1 : 2 : 1
dan 3 macam fenotipe dengan perbandingan 25% berbunga merah :
50% berbunga merah muda : 25% berbunga putih atau merah :merah
muda : putih = 1 : 2 : 1. Pada individu F2 ini yang berfenotipe merah
dan putih selalu homozigot, yaitu MM dan mm; persilangan antara
tanaman bunga pukul empat berbunga merah dominan dan bunga
pukal empat berbunga putih resesif.
Sebagaimana yang digambarkan dalam Qs. ar-Ra’d 13: 3
sebagai berikut.
136136
Artinya: “Dan Dia-lah Tuhan yang membentangkan bumi dan
menjadikan gunung-gunung dan sungai-sungai padanya. dan
menjadikan padanya semua buah-buahan berpasang-
pasangan, Allah menutupkan malam kepada siang.
Sesungguhnya pada yang demikian itu terdapat tanda-tanda
(kebesaran Allah) bagi kaum yang memikirkan”.
Yang dimaksud berpasang-pasangan ialah jantan dan betina,
pahit dan manis, putih dan hitam, besar kecil dan sebagainya.
2. Persilangan Dihibrid
Persilangan antara dua individu dengan dua sifat beda dikenal
dengan nama persilangan dihibrid. Pada persilangan dihibrid ini Mendel
menyilangkan tanaman ercis dengan biji yang mempunyai dua sifat
beda, yaitu bentuk dan warna biji. Menurut Suryo, persilangan dihibri
merupakan persilangan yang menghasilkan dua karakter yang berlainan.
Hukum Mendel II menyatakan bahwa selama pembentukan gamet,
masing-masing pasangan alel dalam satu lokus berpadu secara bebas
dengan alel-alel dari lokus lainnya dan segregasi alel-alel pada satu
lokus yang lain.32 Selanjutnya, hukum Mendel II dikenal dengan nama
hukum pengelompokan gen secara bebas. Kedua sifat beda tersebut
ditentukan oleh gen-gen sebagai berikut.
B = gen yang menentukan biji bulat;
b = gen yang menentukan biji keriput;
32 Suryo.Genetika untuk Strata 1.Cetakan Kelimabelas (Yogyakarta: Gadjah Mada University, 2013), 23.
137136
Artinya: “Dan Dia-lah Tuhan yang membentangkan bumi dan
menjadikan gunung-gunung dan sungai-sungai padanya. dan
menjadikan padanya semua buah-buahan berpasang-
pasangan, Allah menutupkan malam kepada siang.
Sesungguhnya pada yang demikian itu terdapat tanda-tanda
(kebesaran Allah) bagi kaum yang memikirkan”.
Yang dimaksud berpasang-pasangan ialah jantan dan betina,
pahit dan manis, putih dan hitam, besar kecil dan sebagainya.
2. Persilangan Dihibrid
Persilangan antara dua individu dengan dua sifat beda dikenal
dengan nama persilangan dihibrid. Pada persilangan dihibrid ini Mendel
menyilangkan tanaman ercis dengan biji yang mempunyai dua sifat
beda, yaitu bentuk dan warna biji. Menurut Suryo, persilangan dihibri
merupakan persilangan yang menghasilkan dua karakter yang berlainan.
Hukum Mendel II menyatakan bahwa selama pembentukan gamet,
masing-masing pasangan alel dalam satu lokus berpadu secara bebas
dengan alel-alel dari lokus lainnya dan segregasi alel-alel pada satu
lokus yang lain.32 Selanjutnya, hukum Mendel II dikenal dengan nama
hukum pengelompokan gen secara bebas. Kedua sifat beda tersebut
ditentukan oleh gen-gen sebagai berikut.
B = gen yang menentukan biji bulat;
b = gen yang menentukan biji keriput;
32 Suryo.Genetika untuk Strata 1.Cetakan Kelimabelas (Yogyakarta: Gadjah Mada University, 2013), 23.
137
K = gen yang menentukan biji berwarna kuning;
k = gen yang menentukan biji berwarna hijau.
Gambar 4.6 Persilangan Dihibrid
Mendel menemukan pada biji tanaman ercis bulat (B) dominan
terhadap keriput (b) dan berwarna kuning (K) dominan terhadap warna
hijau (k). Persilangan galur murni kedua alel tersebut tampak pada pola
berikut ini.
P1 = BBKK >< bbkk
bulat kuning keriput hijau
Gamet = BK bk
138138
F1 = BbKk
(100% bulat kuning)
Persilangan sesama tanaman ercis berbiji bulat kuning di hasilkan:
P2 = BbKk >< BbKk
(Bulat kuning) (bulat kuning)
Gamet = BK BK Bk Bk bK bK bk bk F2 =
Perbandingan genotip F2 = B_K_ : B_kk : bbK_ : bbkk = 9 : 3 : 3 : 1
Perbandingan fenotip F2
= biji bulat kuning : biji bulat hijau : biji keriput kuning : biji keriput hijau = 9 : 3 : 3 : 1
Persentase biji bulat kuning = ��� x 100%
= 56, 25%
Persentase biji bulat hijau = ��� x 100%
= 18, 75%
139
Persentase biji keriput kuning = ��� x 100%
=18, 75%
Persentase biji keriput hijau = ��� x 100%
=6, 25%
Jika tanaman kapri yang berbiji bulat kuning (BBKK)
disilangkan dengan kapri yang berbiji keriput hijau (bbkk), semua
tanaman F1 berbiji bulat kuning (100%). Namun, jika tanaman F1
mengadakan penyerbukan sendiri, maka pada F2 akan muncul 16
kombinasi yang terdiri dari 4 (empat)jenis fenotipe, yakni tanaman
berbiji bulat kuning, bulat hijau, keriput kuning, dan keriput hijau. Pada
percobaan ini Mendel mendapatkan 315 tananman berbiji bulat kuning,
100 tanaman berbiji bulat hijau, 101 tanaman berbiji keriput kuning, dan
32 tanaman keriput hijau. Angka-angka tersebut menujukkan suatu
perbandingan fenotipe yang mendekati 9 : 3 : 3 : 1.
Hukum Mendel II atau hukum pengelompokkan gen secara bebas
menyatakan bahwa.
a. setiap gen berpasangan secara bebas dengan gen yang lain untuk
membentuk alela;
b. pada keturunan pertama menunjukkan sifat fenotipe yang dominan;
c. sedangkan keturunan kedua menunjukkan fenotipe dominan dan
resesif dengan perbandingan 9 : 3 : 3 : 1.
139139
Persentase biji keriput kuning = ��� x 100%
=18, 75%
Persentase biji keriput hijau = ��� x 100%
=6, 25%
Jika tanaman kapri yang berbiji bulat kuning (BBKK)
disilangkan dengan kapri yang berbiji keriput hijau (bbkk), semua
tanaman F1 berbiji bulat kuning (100%). Namun, jika tanaman F1
mengadakan penyerbukan sendiri, maka pada F2 akan muncul 16
kombinasi yang terdiri dari 4 (empat)jenis fenotipe, yakni tanaman
berbiji bulat kuning, bulat hijau, keriput kuning, dan keriput hijau. Pada
percobaan ini Mendel mendapatkan 315 tananman berbiji bulat kuning,
100 tanaman berbiji bulat hijau, 101 tanaman berbiji keriput kuning, dan
32 tanaman keriput hijau. Angka-angka tersebut menujukkan suatu
perbandingan fenotipe yang mendekati 9 : 3 : 3 : 1.
Hukum Mendel II atau hukum pengelompokkan gen secara bebas
menyatakan bahwa.
a. setiap gen berpasangan secara bebas dengan gen yang lain untuk
membentuk alela;
b. pada keturunan pertama menunjukkan sifat fenotipe yang dominan;
c. sedangkan keturunan kedua menunjukkan fenotipe dominan dan
resesif dengan perbandingan 9 : 3 : 3 : 1.
140140
F. Manfaat Pewarisan Sifat
1. Pewarisan Sifat yang Terpaut dalam Kromosom Seks
Gen yang bertempat pada kromosom seks disebut gen terpaut
seks. Sifat gen yang terpaut dalam seks sifatnya bergabung dengan
jenis kelamin tertentu dan diwariskan bersama kromosom seks.
Umumnya gen terpaut seks terdapat pada kromosom X, tetapi ada
juga yang terpaut pada kromosom Y.
2. Buta Warna
Orang yang menderita buta warna tidak dapat membedakan
warna-warna tertentu. Buta warna merah hijau tidak mampu
membedakan warna merah dan hijau. Buta warna ini dikendalikan
oleh gen resesif. Gen ini terpaut dalam kromosom X. Terdapat 5
kemungkinan genotipe, yaitu wanita karier atau pembawa artinya
wanita yang secara fenotipe normal tetapi secara genotipe dia
membawa alel sifat resesif untuk buta warna. Coba kalian buat
diagram penurunan sifat, kepada siapa gen buta warna seorang ibu
diwariskan. (Ibu buta warna menikah dengan ayah normal).
3. Hemofilia
Hemofilia merupakan kelainan seseorang darahnya tidak
dapat/sulit membeku bila luka. Luka kecil pun dapat menyebabkan
penderita meninggal karena terjadi pendarahan yang terus-menerus.
Gen yang mengendalikan sifat ini adalah gen resesif dan terpaut
dalam kromosom X. Dalam keadaan homozigot resesif gen ini
141
bersifat letal (menimbulkan kematian). Beberapa kemungkinan
susunan genotype adalah: golongan darah sistem ABO.
Penggolongan darah sistem ABO berdasarkan adanya dua
macam antigen, yaitu antigen A dan antigen B serta dua macam
antibodi, yaitu anti-A dan anti-B. Antigen merupakan glikoprotein
yang terdapat pada permukaan sel darah merah. Antibodi merupakan
molekul protein yang dihasilkan oleh sel-B (limfosit-B) untuk
merespons adanya antigen. Antibodi terdapat pada serum atau cairan
darah.
141141
bersifat letal (menimbulkan kematian). Beberapa kemungkinan
susunan genotype adalah: golongan darah sistem ABO.
Penggolongan darah sistem ABO berdasarkan adanya dua
macam antigen, yaitu antigen A dan antigen B serta dua macam
antibodi, yaitu anti-A dan anti-B. Antigen merupakan glikoprotein
yang terdapat pada permukaan sel darah merah. Antibodi merupakan
molekul protein yang dihasilkan oleh sel-B (limfosit-B) untuk
merespons adanya antigen. Antibodi terdapat pada serum atau cairan
darah.
142142
BAB V
GENETIKA II
A. Uraian
Ekspresi gen adalah proses informasi dari gen yang digunakan
dalam sintesis produk gen fungsional. Produk-produk ini seringkali
protein, tetapi dalam nonprotein coding gen seperti gen rRNA atau gen
tRNA, produk adalah RNA fungsional. Proses ekspresi gen digunakan
oleh semua kehidupan yang dikenal - eukariota (termasuk organisme
multisel), prokariota (bakteri dan archaea) dan virus - untuk
menghasilkan mesin makromolekul untuk hidup. Proses sintesis
protein sangat rumit dan mempergunakan molekul-molekul serta
organel sel seperti asam amino, DNA, asam ribonukleat nongenetik
(RNA), ribosom dan enzim-enzim. Sintesis protein melibatkan dua
peristiwa penting, ialah proses transkripsi (pemindahan informasi
genetik dari DNA ke RNA) dan translasi (pemindahan informasi
genetic dari RNA ke protein).
Teknologi DNA merupakan kumpulan teknik yang digunakan
untuk mengkombinasikan. Perkembangan genetika mulai terjadi pada
masa pra-Mendel, masa Mendel, pasca-Mendel dan pada masa
modern. Penerapan aplikasi rekayasa genetika telah melahirkan
revolusi baru dalam dalam berbagai bidang kehidupan manusia yang
dikenal sebagai revolusi gen. Penerapan rekaysa genetika dalam
kehidupan manusia menghasilkan berbagai produk yang dapat
meningkatkan kesejahteraan umat manusia sesuai dengan
143
kebutuhannya. Produk teknologi tersebut berupa organisme transgenik
atau organisme penghasil modifikasi genetik (OHMG), yang dalam
bahasa Inggris dengan istilah Genetically Modified Organisme
(GMO).
B. Penyelarasan Ekspresi Gen
Pada awal abad ke-20 ketika ilmu pengetahuan biokimia mulai
berkembang, ahli genetika mulai tertarik untuk mengetahui lebih
mendalam mengenai hakekat materi genetik, khususnya mengenai sifat
biokimianya. Periode tahun 1920 sampai 1940, terungkap bahwa
senyawa kimia yang berperan sebagai materi genetika adalah
deoxyribonucleid acid (DNA) atau asam deoksiribosa nukleat (ADN).
Pada tahun 1953 seorang ahli kimia J.D. Watson dan F.H.C. Crick
menemukan model struktur molekul DNA, sehingga mulai tahun1953
dimulailah era genetika yang baru, yang dikenal dengan genetika
molekuler.
Teknologi DNA rekombinan adalah pembentukan kombinasi
materi genetik yang baru dengan penyisipan molekul DNA ke dalam
suatu vektor sehingga memungkin untuk terintegrasi dan mengalami
perbanyakan di dalam suatu sel organismelain yang berperan sebagai
sel inang. Teknologi DNA rekombinan telah memberikan suatu cara
pendekatan yang sangat kuat untuk memahami pengaturan ekspresi
gen pada sel eukariotik yang sangat rumit. Dengan menggunakan
metode hibridisasi asam nukleat, orang dapat mendeteksi molekul
143143
kebutuhannya. Produk teknologi tersebut berupa organisme transgenik
atau organisme penghasil modifikasi genetik (OHMG), yang dalam
bahasa Inggris dengan istilah Genetically Modified Organisme
(GMO).
B. Penyelarasan Ekspresi Gen
Pada awal abad ke-20 ketika ilmu pengetahuan biokimia mulai
berkembang, ahli genetika mulai tertarik untuk mengetahui lebih
mendalam mengenai hakekat materi genetik, khususnya mengenai sifat
biokimianya. Periode tahun 1920 sampai 1940, terungkap bahwa
senyawa kimia yang berperan sebagai materi genetika adalah
deoxyribonucleid acid (DNA) atau asam deoksiribosa nukleat (ADN).
Pada tahun 1953 seorang ahli kimia J.D. Watson dan F.H.C. Crick
menemukan model struktur molekul DNA, sehingga mulai tahun1953
dimulailah era genetika yang baru, yang dikenal dengan genetika
molekuler.
Teknologi DNA rekombinan adalah pembentukan kombinasi
materi genetik yang baru dengan penyisipan molekul DNA ke dalam
suatu vektor sehingga memungkin untuk terintegrasi dan mengalami
perbanyakan di dalam suatu sel organismelain yang berperan sebagai
sel inang. Teknologi DNA rekombinan telah memberikan suatu cara
pendekatan yang sangat kuat untuk memahami pengaturan ekspresi
gen pada sel eukariotik yang sangat rumit. Dengan menggunakan
metode hibridisasi asam nukleat, orang dapat mendeteksi molekul
144144
mRNA dengan cara mereaksikan molekul DNA pasangannya
(hibridisasi).
Genetika berasal dari kata genetikos yang artinya “genitive”.
Genetika adalah bagian dari cabang Biologi yang mempelajari masalah
gen, keturunan, dan variasi pada makhluk hidup. Termasuk juga tentang
bagaimana proses seseorang transfer gen dari induk kepada
keturunanya. Pada makhluk hidup, informasi genetik ini dibawa dalam
kromosom, yang mana ada di dalam struktur kimia molekul DNA
tertentu.
Istilah gen berasal dari bahasa Belanda gen, adalah unit
pewarisan sifat (heriditas) bagi makhluk hidup. Jadi gen adalah suatu
yang berhubungan dengan pewarisan sifat yang berada pada lokasi
tertentu (genom), sehingga gen dapat dihubungkan dengan fungsi
sebagai regulator (pengendali), sasaran transkripsi, atau peran-peran
fungsional lainnya. Gen diwariskan oleh satu individu kepada
keturunannya melalui suatu proses reproduksi, bersama-sama dengan
DNA yang membawanya. Dengan demikian, informasi yang menjaga
keutuhan bentuk dan fungsi kehidupan suatu organisme dapat terjaga.
Bentuk fisiknya urutan DNA yang menyandi suatu protein, polipeptida,
atau seuntai Ribonucleid acid (RNA) atau asam asam ribonukleat
(ARN) yang memiliki fungsi bagi organisme. Berikut adalah gambar
sebuah gen.
145
Gambar 5.1. Struktur sebuah gen
Penyelarasan adalah segala sesuatu yang mengekspresikan atau
tidak membedakan satu dengan yang lainnya semuanya sama rata.
Ekspresi gen merupakan rangkaian proses DNA yang mengarahkan
sintesis protein (atau dalam beberapa kasus, hanya RNA). Ekspresi gen
mengodekan protein mencangkup dua tahap, trankripsi, dan translasi.
Ekspresi gen melibatkan proses-proses serupa pada ketiga dominan
mahkluk hidup.33
Ekspresi gen adalah proses informasi dari gen yang digunakan
dalam sintesis produk gen fungsional. Produk-produk ini seringkali
protein, tetapi dalam nonprotein coding gen seperti gen rRNA atau gen
tRNA, produk adalah RNA fungsional. Proses ekspresi gen digunakan
oleh semua kehidupan yang dikenal - eukariota (termasuk organisme
multisel), prokariota (bakteri dan archaea) dan virus untuk
menghasilkan mesin makromolekul untuk hidup.
33 Neil A. Campbell., Jane B. Recce..dan Urry Lisa A. Biologi. Edisi ke-5. Jilid 1, Terjemahan: Rahayu Lestari (Jakarta: Penerbit Erlangga), 352.
145145
Gambar 5.1. Struktur sebuah gen
Penyelarasan adalah segala sesuatu yang mengekspresikan atau
tidak membedakan satu dengan yang lainnya semuanya sama rata.
Ekspresi gen merupakan rangkaian proses DNA yang mengarahkan
sintesis protein (atau dalam beberapa kasus, hanya RNA). Ekspresi gen
mengodekan protein mencangkup dua tahap, trankripsi, dan translasi.
Ekspresi gen melibatkan proses-proses serupa pada ketiga dominan
mahkluk hidup.33
Ekspresi gen adalah proses informasi dari gen yang digunakan
dalam sintesis produk gen fungsional. Produk-produk ini seringkali
protein, tetapi dalam nonprotein coding gen seperti gen rRNA atau gen
tRNA, produk adalah RNA fungsional. Proses ekspresi gen digunakan
oleh semua kehidupan yang dikenal - eukariota (termasuk organisme
multisel), prokariota (bakteri dan archaea) dan virus untuk
menghasilkan mesin makromolekul untuk hidup.
33 Neil A. Campbell., Jane B. Recce..dan Urry Lisa A. Biologi. Edisi ke-5. Jilid 1, Terjemahan: Rahayu Lestari (Jakarta: Penerbit Erlangga), 352.
146146
Proses ekspresi gen dalam organisme dalam tubuh manusia
terdapat banyak gen (unit dasar hereditas dalam kehidupan organisme)
yang nantinya akan terekspresi menjadi fenotip (sifat yang tampak),
misalnya rambut hitam, kulit sawo matang, hidung mancung, dan
sebagainya. Bagaimana suatu gen yang ukurannya sangat kecil dapat
menjadikan rambut kita berwarna hitam. Proses metabolisme
merupakan proses kimia yang menandai unsur hidup, kebanyakan
berlangsung dengan perantara suatu zat yang dinamakan enzim.
Archibald E. Garrot berpendapat bahwa metabolisme itu berlangsung
karena terjadinya reaksi berurutan untuk tiap tahap reaksi kimia ini
diperlukan enim tertentu sebagai katalisator, sedangkan terbentuknya
tiap enzim dikontrol oleh satu atau beberapa gen. Jika gen yang
dibutuhkan oleh enzim tidak ada, enzim tersebut tidak dapat terbentuk,
sehingga metabolisme tidak mungkin dilanjutkan.34
34 Suryo.Genetika untuk Strata 1. (Yogyakarta: Gadjah Mada University Press, 2013), 99.
147146
Proses ekspresi gen dalam organisme dalam tubuh manusia
terdapat banyak gen (unit dasar hereditas dalam kehidupan organisme)
yang nantinya akan terekspresi menjadi fenotip (sifat yang tampak),
misalnya rambut hitam, kulit sawo matang, hidung mancung, dan
sebagainya. Bagaimana suatu gen yang ukurannya sangat kecil dapat
menjadikan rambut kita berwarna hitam. Proses metabolisme
merupakan proses kimia yang menandai unsur hidup, kebanyakan
berlangsung dengan perantara suatu zat yang dinamakan enzim.
Archibald E. Garrot berpendapat bahwa metabolisme itu berlangsung
karena terjadinya reaksi berurutan untuk tiap tahap reaksi kimia ini
diperlukan enim tertentu sebagai katalisator, sedangkan terbentuknya
tiap enzim dikontrol oleh satu atau beberapa gen. Jika gen yang
dibutuhkan oleh enzim tidak ada, enzim tersebut tidak dapat terbentuk,
sehingga metabolisme tidak mungkin dilanjutkan.34
34 Suryo.Genetika untuk Strata 1. (Yogyakarta: Gadjah Mada University Press, 2013), 99.
147
Ekspresi genetik pada dasarnya adalah proses penyeleksian
mRNA
Gambar 5.2. Proses Penyeleksian mRNA
Ekspresi gen adalah proses kode-kode informasi yang ada pada
gen diubah menjadi protein-protein yang beroperasi hanya di dalam sel.
Ekspresi gen terdiri dari dua tahap berikut.
a. Transkripsi merupakan istilah umum untuk sintesis RNA jenis
apapun dengan cetakan DNA. Transkripsi (transcription) adalah
sintesis RNA di bawah pengaruh DNA. Kedua asam nukleat
menggunakan bahasa yang sama dan informasi hanya
ditranskripsikan atau dicopy dari molekul lain. Tipe molekul RNA
ini dikenal sebagai RNA duta (messenger RNA), karena
148148
mengandung informasi genetik dari DNA ke mekanisme
pensintesisprotein sel.
b. Translasi (translation) adalah sintesis polipeptida yang dipengaruhi
oleh mRNA. Sel mestinya mentranslasi sekuens bahasa molekul
mRNA menjadi sekuens asam amino popipeptida. Tempat translasi
terdapat di ribosom, partikel-partikel kompleks yang memfasilitasi
penatan teratur asam amino menjadi rantai polipeptida.35
Proses pembuatan protein menyangkut salah satu dogma pusat
dari biologi molekuler yang menyatakan bahwa informasi genetik
berpindah dari asam nukleat ke protein. Dogma adalah suatu kerangka
kerja untuk memahami urutan transfer informasi antara biopolimer
(DNA, RNA, protein) dengan metode paling umum makhluk hidup.
Pada umumnya, dogma sentral tersebut menyatakan bahwa
semua informasi genetika terdapat pada DNA yang akan digunakan
untuk menghasilkan molekul RNA melalui transkripsi dan sebagaian
informasi untuk menghasilkan protein melalui proses translasi.36
Selanjutnya dapat dicermati pada diagram berikut.
DNA
35 Neil A. Campbell., Jane B. Recce..dan Urry Lisa A. Biologi. Edisi ke-5. Jilid 1, Terjemahan: Rahayu Lestari (Jakarta: Penerbit Erlangga), 355-356 36 Suryo.Genetika untuk Strata 1. (Yogyakarta: Gadjah Mada University Press, 2013), 101.
RNA Protein
transkripsi translasi
149148
mengandung informasi genetik dari DNA ke mekanisme
pensintesisprotein sel.
b. Translasi (translation) adalah sintesis polipeptida yang dipengaruhi
oleh mRNA. Sel mestinya mentranslasi sekuens bahasa molekul
mRNA menjadi sekuens asam amino popipeptida. Tempat translasi
terdapat di ribosom, partikel-partikel kompleks yang memfasilitasi
penatan teratur asam amino menjadi rantai polipeptida.35
Proses pembuatan protein menyangkut salah satu dogma pusat
dari biologi molekuler yang menyatakan bahwa informasi genetik
berpindah dari asam nukleat ke protein. Dogma adalah suatu kerangka
kerja untuk memahami urutan transfer informasi antara biopolimer
(DNA, RNA, protein) dengan metode paling umum makhluk hidup.
Pada umumnya, dogma sentral tersebut menyatakan bahwa
semua informasi genetika terdapat pada DNA yang akan digunakan
untuk menghasilkan molekul RNA melalui transkripsi dan sebagaian
informasi untuk menghasilkan protein melalui proses translasi.36
Selanjutnya dapat dicermati pada diagram berikut.
DNA
35 Neil A. Campbell., Jane B. Recce..dan Urry Lisa A. Biologi. Edisi ke-5. Jilid 1, Terjemahan: Rahayu Lestari (Jakarta: Penerbit Erlangga), 355-356 36 Suryo.Genetika untuk Strata 1. (Yogyakarta: Gadjah Mada University Press, 2013), 101.
RNA Protein
transkripsi translasi
149
Gambar 5.3. Proses Transkripsi dan Translasi DNA, RNA dan Protein
Proses transkripsi DNA menjadi mRNA dan translasi mRNA
menjadi sebuah polipeptida disebut dogma sentral (central dogma).
Dogma sentral berlaku pada prokariot dan eukariot. Namun, pada
eukariot ada tahap tambahan yang terjadi di antara transkripsi dan
translasi yang disebut tahap pre-mRNA. Tahap pre-mRNA adalah untuk
menyeleksi mRNA yang akan dikirim keluar nukleus untuk
ditranslasikan di ribosom. Ekson merupakan mRNA yang akan dikirim
keluar nukleus untuk ditranslasikan, sedang kanintron merupakan
mRNA yang akan tetap berada di dalam nukleus karena kemungkinan
mRNA tersebut akan membentuk protein yang tidak fungsional (tidak
berguna) jika ditranslasikan. Intron kemudian akan terurai kembali
untuk membentuk rantai mRNA baru.
Pengawasan Genetik dari metabolisme, proses metabolisme
yaitu peroses kimia yang menandai unsur hidup kebanyaakan
berlangsung dengan prantaraan suatu zat yang dinamakan enzim. Segera
setelah penemuan kembali dari hasil percobaan mendel pada tahun
1900, seorang dokter ahli biokimia bangsa inggris bernama Archibald
E. Garod mempelajari beberapa penyakit metabolisme pada manusia.
Garood berpendapat bahwa metabolosme itu berlangsung karena
terjadinya reaksi kimia yang berurutan. Untuk tiap tahap reaksi kimia
ini diperlukan reaksi enzim tertentu sebagai katalisator, karena
terbentuknya tiap enzim dikontrol oleh satu atau beberapa gen, jika gen
yang dibutuhkan enzim tertentu idak ada, enzim tertentu tidak dapat
150150
terbentuk, sehingga metabolisme tidak mungkin dilanjutkan. Terjadilah
suatu blok metabolisme. Hipotesis Garrod yang menyatakan suatu
enzim itu dikontrol oleh sebuah gen dikenal sebagai hipotesa sebuah gen
– sebuah enzim adapun blok metabolisme akan terjadi apabila ada gen
yang mengalami mutasi. Hipotesis ini kenal sebagai hipotesis sebuah
gen mutan, sebuah blok metabolisme. Dr. G.W. Beadle dan E.L. Tentu
yang mengadakan percobaan dengan candawan Neurospora dan
mengikuti banyak reaksi yang terjadi pada metabolisme yang dapat
membenarkan kedua hipotesa kedua tersebut. Adanya blok metabolisme
mengakibatkan terjadinya kesalahan metabolisme yang oleh garrod
dinamakan kesalahan metabolisme bawan.37
Pengaruh gen terhadap fenotip ada dua, yaitu eksperitas
penetrasi dan eksperitas variabel. Gen dikatakan ekspiritas variabel
apabila derajat ekspresi fenotipnya berada dari satu individu keindividu
lainnya. Jika hadir gen yang memiliki eksperitas variabel itu tidak selalu
memperlihatkan pengaruh fenotip yang tidak diketahui, gen tersebut
dikatakan memiliki penetrasi tidak lengkap dan adakalanya fenotip itu
dipengaruhi oleh lingkungan yang dikenal dengan istilah fenokopi.
Pada uraian mengenai DNA telah disebutkan bahwa DNA
berfungsi sebagai heterokatalis (mensintesis molekul lain)38. DNA yang
terletak di dalam nukleus merupakan suatu cetakan kode genetik yang
37 R.W. Old dan S.B Primrose, Prinsip-Prinsip Manipulasi Gen (Jakarta: Universitas Indonesia Press, 2003), 248. 38 Suryo.Genetika untuk Strata 1. (Yogyakarta: Gadjah Mada University Press, 2013), 72.
151
menghasilkan informasi genetik. Kode genetik disusun oleh urutan basa
nitrogen (A, T, G, dan C). Dalam sintesis protein, kode-kode genetik
dalam DNA disalin menjadi mRNA. Proses ini disebut transkripsi.
Proses ini diawali dengan melekatnya RNA polimerase pada
molekul DNA sehingga sebagian rantai double helix DNA membuka.
Akibatnya, salah satu rantai DNA yang membuka tersebut mencetak
RNA. Rantai DNA yang mengandung kode-kode genetik (kodon) dan
dapat mencetak mRNA disebut rantai sense. Rantai DNA yang tidak
mencetak mRNA disebut rantai antisense. Misalnya urutan basa N pada
rantai DNA terdiri atas TAC, GCT, CGA, dan CTA maka urutan basa
N pada rantai mRNA yaitu AUG, CGA, GCU, dan GAU39.
Perhatikan susunan DNA dan RNA berikut.
Gambar 5.4. Susunan DNA dan RNA
Setelah disalin, mRNA keluar dari nukleus menuju sitoplasma.
mRNA tidak dapat mengenali suatu asam amino secara langsung. Oleh
39 Suryo.Genetika untuk Strata 1. (Yogyakarta: Gadjah Mada University Press, 2013), 78.
151151
menghasilkan informasi genetik. Kode genetik disusun oleh urutan basa
nitrogen (A, T, G, dan C). Dalam sintesis protein, kode-kode genetik
dalam DNA disalin menjadi mRNA. Proses ini disebut transkripsi.
Proses ini diawali dengan melekatnya RNA polimerase pada
molekul DNA sehingga sebagian rantai double helix DNA membuka.
Akibatnya, salah satu rantai DNA yang membuka tersebut mencetak
RNA. Rantai DNA yang mengandung kode-kode genetik (kodon) dan
dapat mencetak mRNA disebut rantai sense. Rantai DNA yang tidak
mencetak mRNA disebut rantai antisense. Misalnya urutan basa N pada
rantai DNA terdiri atas TAC, GCT, CGA, dan CTA maka urutan basa
N pada rantai mRNA yaitu AUG, CGA, GCU, dan GAU39.
Perhatikan susunan DNA dan RNA berikut.
Gambar 5.4. Susunan DNA dan RNA
Setelah disalin, mRNA keluar dari nukleus menuju sitoplasma.
mRNA tidak dapat mengenali suatu asam amino secara langsung. Oleh
39 Suryo.Genetika untuk Strata 1. (Yogyakarta: Gadjah Mada University Press, 2013), 78.
152152
karena itu, diperlukan tRNA untuk dapat membaca kode-kode yang
dibawa mRNA. Di dalam sitoplasma banyak terdapat tRNA, asam
amino dan enzim amino asil sintetase. Asam amino tersebut diaktifkan
menggunakan ATP (Adenosin Trifosfat) dan enzim amino asil sintesis
sehingga dihasilkan Amino asil Adenosin monofasfat (AA-AMP) dan
fosfat organik.
Aminoasil Adenosin monofosfat diikat oleh t-RNA dan dibawa
ke ribosom. Setiap tRNA memiliki tiga basa N dan asam amino, tiga
basa N tRNA akan berpasangan dengan tiga basa N mRNA yang sesuai.
mRNA merupakan susunan kodon yang panjang. Setiap tRNA akan
menerjemahkan tiga basa. Setelah tRNA pertama melepaskan diri,
datang tRNA selanjutnya, begitu terus-menerus sampai kodon pada
mRNA habis. Asam amino yang terbentuk selama penerjemahan oleh
tRNA akan membentuk suatu ikatan. Bagian basa N pada tRNA yang
menerjemahkan kode yang dibawa mRNA disebut antikodon.
Proses sintesis protein sangat rumit dan kompleks yang
melibatkan molekul-molekul serta organela-organela sel, seperti: asam
amino, DNA, asam ribonukleat non-geneyik (RNA), ribosom dan
enzim-enzim lain.
C. Genetika Molekuler
Sekitar bulan April tahun 1953, dua orang ahli Genetika James
Watson dan Francis Crick memperkenalkan sebuah model yang dikenal
sebagai heliks-ganda elegan bagi struktur asam deoksiribonukleat atau
153
DNA. Sekarang ini DNA, dipercaya sebagai suatu zat atau molekul yang
berperan sebagai pewarisan sifat.
Biologi Molekuler sebagai cabang ilmu pengetahuan tergolong
relatif masih baru dan merupakan ilmu multidisiplin yang melintasi
sejumlah disiplin ilmu terutama biokimia, biologi sel, dan genetika.
Akibatnya, seringkali terjadi tumpang tindih di antara materi-materi
yang dibahas meskipun seharusnya ada batas-batas yang
memisahkannya. Sebagai contoh, reaksi metabolisme yang diatur oleh
pengaruh konsentrasi reaktan dan produk adalah materi kajian Biokimia.
Namun, apabila reaksi ini dikatalisis oleh sistem enzim yang mengalami
perubahan struktur, maka kajiannya termasuk dalam lingkup biologi
molekuler.
Struktur komponen intrasel dipelajari di dalam biologi sel, tetapi
keterkaitannya dengan struktur dan fungsi molekul kimia di dalam sel
merupakan cakupan studi biologi molekuler. Komponen dan proses
replikasi DNA dipelajari di dalam genetika, tetapi macam-macam enzim
DNA polimerase beserta fungsinya masing-masing dipelajari di dalam
biologi molekuler.
Prinsip dasar biomolekul adalah peran dan interaksi molekul-
molekul hayati dalam mengontrol reaksi-reaksi biologis. Interaksi
tersebut berlangsung di dalam sel (intrasel) maupun di luar sel (ekstasel)
makhluk hidup. Inti reaksi biologis tersebut adalah berupa reaksi
metabolisme pembentuk senyawa (anabolisme) atau penguraian
senyawa (katabolisme) dengan bantuan enzim-enzim tertentu. Bahan
153153
DNA. Sekarang ini DNA, dipercaya sebagai suatu zat atau molekul yang
berperan sebagai pewarisan sifat.
Biologi Molekuler sebagai cabang ilmu pengetahuan tergolong
relatif masih baru dan merupakan ilmu multidisiplin yang melintasi
sejumlah disiplin ilmu terutama biokimia, biologi sel, dan genetika.
Akibatnya, seringkali terjadi tumpang tindih di antara materi-materi
yang dibahas meskipun seharusnya ada batas-batas yang
memisahkannya. Sebagai contoh, reaksi metabolisme yang diatur oleh
pengaruh konsentrasi reaktan dan produk adalah materi kajian Biokimia.
Namun, apabila reaksi ini dikatalisis oleh sistem enzim yang mengalami
perubahan struktur, maka kajiannya termasuk dalam lingkup biologi
molekuler.
Struktur komponen intrasel dipelajari di dalam biologi sel, tetapi
keterkaitannya dengan struktur dan fungsi molekul kimia di dalam sel
merupakan cakupan studi biologi molekuler. Komponen dan proses
replikasi DNA dipelajari di dalam genetika, tetapi macam-macam enzim
DNA polimerase beserta fungsinya masing-masing dipelajari di dalam
biologi molekuler.
Prinsip dasar biomolekul adalah peran dan interaksi molekul-
molekul hayati dalam mengontrol reaksi-reaksi biologis. Interaksi
tersebut berlangsung di dalam sel (intrasel) maupun di luar sel (ekstasel)
makhluk hidup. Inti reaksi biologis tersebut adalah berupa reaksi
metabolisme pembentuk senyawa (anabolisme) atau penguraian
senyawa (katabolisme) dengan bantuan enzim-enzim tertentu. Bahan
154154
dasar metabolisme tersebut diperoleh dari makromolekul yang
tekandung dalam makanan, yaitu karbohidrat, lemak, dan protein. Asam
nukleat berperan dalam meregulasi reaksi metabolisme tubuh seperti
proses pemeliharaan, transmisi, dan ekspresi informasi hayati yang
meliputi replikasi, transkripsi, dan translasi.
Gambar 5.5 Struktur Molekul Karbohidrat
Karbohidrat merupakan salah satu elemen pangan yang menjadi
sumber energi utama dan sumber serat dalam makanan. Elemen ini
disusun oleh 3 unsur utama, yaitu karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen
(O).
Jenis-jenis karbohidrat beranekaragam. Karbohidrat yang satu
dengan lain dapat dibedakan berdasarkan susunan atom-atomnya,
panjang/pendeknya rantai, dan jenis ikatan. Jika diperhatikan dari aspek
kompleksitas strukturnya terdapat kelompok karbohidrat sederhana
(seperti monosakarida dan disakarida) dan karbohidrat dengan struktur
155
yang kompleks atau polisakarida (seperti pati, glikogen, selulosa dan
hemiselulosa).
Gambar 5.6 Struktur Lemak
Lemak adalah salah satu kelompok yang termasuk pada
golongan lipid, yaitu senyawa organik yang terdapat di alam serta tidak
larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik non-polar, misalnya
dietileter, kloroform, benzene dan hidrokarbon lainnya. Lemak
disusun oleh 2 jenis molekul yaitu gliserol dan asam lemak. Gliserol
adalah alkohol yang terdiri dari 3 stom karbon dengan setiap atom
karbon mengikat satu gugus hidroksil. Asam lemak memiliki rangka
karbon panjang, biasanya 16 atau 18 karbon, dengan gugus karboksil
pada bagian ujungnya.
Lemak terbentuk jika asam lemak berikatan dengan setiap
gugus karboksil pada gliserol dan menghasilkan ikatan ester. Hasil dari
reaksi ini adalah triasilgliserol. Seringkali dalam pembahasan nutrisi
155155
yang kompleks atau polisakarida (seperti pati, glikogen, selulosa dan
hemiselulosa).
Gambar 5.6 Struktur Lemak
Lemak adalah salah satu kelompok yang termasuk pada
golongan lipid, yaitu senyawa organik yang terdapat di alam serta tidak
larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik non-polar, misalnya
dietileter, kloroform, benzene dan hidrokarbon lainnya. Lemak
disusun oleh 2 jenis molekul yaitu gliserol dan asam lemak. Gliserol
adalah alkohol yang terdiri dari 3 stom karbon dengan setiap atom
karbon mengikat satu gugus hidroksil. Asam lemak memiliki rangka
karbon panjang, biasanya 16 atau 18 karbon, dengan gugus karboksil
pada bagian ujungnya.
Lemak terbentuk jika asam lemak berikatan dengan setiap
gugus karboksil pada gliserol dan menghasilkan ikatan ester. Hasil dari
reaksi ini adalah triasilgliserol. Seringkali dalam pembahasan nutrisi
156156
kita mengenal istilah lemak jenuh dan lemak takjenuh. Keadaan
tersebut dibentuk oleh jumlah ikatan rangkap yang terdapat pada asam
lemak. Lemak tak jenuh memiliki satu atau lebih ikatan rangkap pada
asan lemaknya.
Gambar 5.7 Struktur Dasar Protein
Protein merupakan suatu zat makanan yang penting dan sangat
dibutuhkan oleh tubuh. Salah satu fungsi protein adalah sebagai bahan
bakar dalam tubuh juga berfungsi sebagai zat pembangun dan pengatur
dan sumber asam-asam amino yang mengandung unsur C, H, O, dan N.
Protein disusun oleh 20 asam amino essensial yang membentuk ikatan
peptide.
Gambar 5.8 Struktur Nukleotida
157156
kita mengenal istilah lemak jenuh dan lemak takjenuh. Keadaan
tersebut dibentuk oleh jumlah ikatan rangkap yang terdapat pada asam
lemak. Lemak tak jenuh memiliki satu atau lebih ikatan rangkap pada
asan lemaknya.
Gambar 5.7 Struktur Dasar Protein
Protein merupakan suatu zat makanan yang penting dan sangat
dibutuhkan oleh tubuh. Salah satu fungsi protein adalah sebagai bahan
bakar dalam tubuh juga berfungsi sebagai zat pembangun dan pengatur
dan sumber asam-asam amino yang mengandung unsur C, H, O, dan N.
Protein disusun oleh 20 asam amino essensial yang membentuk ikatan
peptide.
Gambar 5.8 Struktur Nukleotida
157
Asam nukleat adalah makromolekul terbesar dalam sel, berupa
polimer linier sangat panjang disebut juga polinukletida yang terdiri dari
106 atau lebih nukleotida. Nukleotida terdiri dari molekul gula dengan 5
atom C (pentosa), satu atau lebih gugus fosfat, dan basa nitrogen. Asam
nukleat yang paling umum adalah Asam deoksiribonukleat (DNA) dan
Asam ribonukleat (RNA).
Asam deoksiribonukleat merupakan asam nukleat yang
mengandung informasi genetik dan umumnya memiliki bentuk
kompleks nukleoprotein (DNA-protein) yang disebut kromosom. Tiap
kromosom membawa informasi genetik yang dibutuhkan pada sintesis
senyawa untuk pemeliharaan, pertumbuhan dan replikasi sel.
DNA merupakan molekul yang sangat besar dengan struktur
sederhana, berupa 4 subunit nukleotida yang terikat dalam suatu rantai
dengan urutan tertentu. Urutan nukleotida dalam DNA berfungsi
sebagai sandi untuk menyampaikan semua informasi kepada sel guna
membuat segala sesuatu untuk kebutuhan kehidupannya. Sedangkan
asam ribonukleat (RNA) berfungsi sebagai pembawa bahan genetik dan
memiliki peran utama dalam ekspresi genetik.
D. Sintesis Protein
Protein termasuk senyawa organik kompleks yang memiliki
molekul tinggi yang merupakan polimer yang berasal dari monomer-
monomer asam amino yang dihubungkan dengan oleh ikatan peptida
satu sama lain serta mengandung informasi genetik. Beberapa peranan
158158
dan fungsi dari protein antara lain membangun organisasi struktural dan
fungsional sel (sintesis hormon, enzim, dan antibody); sumber energi;
membentuk/memperbaiki sel-sel dan jaringan yang rusak.
Gambar 5.9 Anatomi Organela Ribosom
Protein struktural memperoduksi berbagai komponen sel
termasuk komponen luar sel seperti kutikula dan serabut. Protein
fungsional, seperti enzim dan hormon dibutuhkan pada hampir seluruh
peristiwa metabolisme, biosintesa, pertumbuhan dan perkembangbiakan
dari sel.
159158
dan fungsi dari protein antara lain membangun organisasi struktural dan
fungsional sel (sintesis hormon, enzim, dan antibody); sumber energi;
membentuk/memperbaiki sel-sel dan jaringan yang rusak.
Gambar 5.9 Anatomi Organela Ribosom
Protein struktural memperoduksi berbagai komponen sel
termasuk komponen luar sel seperti kutikula dan serabut. Protein
fungsional, seperti enzim dan hormon dibutuhkan pada hampir seluruh
peristiwa metabolisme, biosintesa, pertumbuhan dan perkembangbiakan
dari sel.
159
BAB VI
KEANEKARAGAMAN HAYATI
A. Pendauluan
Negara Indonesia yang terdiri atas beribu-ribu pulau ternyata
dikenal juga sebagai salah satu negara yang mempunyai
keanekaragaman hayati yang tertinggi didunia. Harus disadari bahwa
tidak ada dua individu di dunia ini yang benar-benar sama. Sebab pada
setiap individu memiliki karakteristik atau ciri-ciri tertentu yang
membedakannya dengan individu yang lain hal inilah yang
menimbulkan adanya keanekaragaman pada makhluk hidup di bumi.
Keanekaragaman hayati atau biodiversitas menunjukkan adanya
keanekaragaman organisme secara keseluruhan baik menyangkut
variasi gen, jenis, dan ekosistem pada waktu dan tempat tertentu.
Keanekaragaman hayati menyangkut adanya perbedaan-perbedaan
antar makhluk hidupterjadi dari variasi mengenai bentuk, penampilan,
jumlah, dan sifat-sifat yang dapat terlihat pada berbagai tingkatan.
Keanekaragaman hayati mencakup berbagai jenis tumbuhan, hewan,
dan jenis-jenis mikroba yang lain, dan seluruh tingkat organisasi
tersebut dapat menunjukkan bahwa adanya keanekaragaman
menyangkut diversitas gen, spesies dan ekosistem.
Terdapat dua faktor penyebab terjadinya keanekaragaman, yakni
faktor genetik dan nongenetik. Faktor genetik memiliki pengaruh dan
sifat yang relatif konstan terhadap morfologi organisme. Faktor
nongenetik mempunyai pengaruh dan sifat yang relatif tidak konstan
160160
terhadap pembentukan morfologi organisme. Keanekaragaman hayati
juga dapat terbentuk karena adanya keseragaman dan keanekaragaman
untuk sifat atau ciri pada makhluk hidup tersebut. Keanekaragam hayati
dapat terjadi pada berbagai tingkat kehidupan.
Kegiatan manusia dapat menurunkan keanekaragaman hayati,
baik keanekaragaman gen, jenis maupun keanekaragaman ekosistem.
Beberapa jenis kegiatan manusia yang meningkatkan keanekaragaman
hayati misalnya melalui reboisasi, konservasi lahan, pembuatan taman,
dan pemuliaan.
B. Konsep Keanekaragaman Hayati
Berikut perkembangan dari konsep keanekaragaman hayati
berdasarkan berbagai pendapat dari ilmuan biologi.
1. Aristoteles
Pada tahun 384 SM Aristoteles seorang ahli filsafat
berkebangsaan Yunani menggolongkan organisme menjadi dua,
yakni tumbuhan dan hewan. Selanjutnya, tumbuhan yang
dikelompokkan lagi ke dalam herba, semak, dan pohon. Hewan
digolongkan menjadi dua yaitu hewan berdarah dingin dan hewan
tidak berdarah dingin.
2. John Ray
Pada tahun 1627 M John Ray menggolongkan makhluk hidup
menjadi bagian-bagian yang lebih kecil dan memperkenalkannya
pada konsep mengenai spesies atau jenis.
161
3. Carolus Linnaeus (Sistem Klasifikasi Dua Kingdom)
Pada tahun 1735 M seorang ahli biologi bernama Carolus
Linnaeus mengelompokkan makhluk hidup atas dasar adanya
kesamaan struktur ke dalam takson-takson dan memperkenalkan
sistem tata nama makhluk hidup. Menurut sistem ini, klasifikasi
dimulai dengan dua kingdom, yakni animalia dan plantae. Kerajaan
dibagi ke dalam kelas dan masing-masing kelas terbagi ke dalam
ordo, ordo dibagi ke dalam genus (bentuk jamaknya genera)
selanjutnya dibagi dalam spesies.
4. Ernest Heackel dan Hoog (Sistem Klasifikasi Tiga Kingdom)
Ketika makhluk hidup bersel satu ditemukan, kingdom
dikelompokkan menjadi dua kerajaan, yakni filum Protozoadan
divisi Thallophyta atau Protophyta, seperti alga dan bakteri. Namun
ada beberapa makhluk hidup yang dikelompokan ke dalam filum dan
divisi, seperti alga yang dapat bergerak (euglena, dan jamur
lendir yang mirip amuba). Berdasarkan hal tersebut, pada tahun 1866
seorang ahli ekologi Ernest Haeckel mengusulkan adanya kerajaan
ketiga, yaitu Protista untuk mengolongkan makhluk hidup yang tidak
memiliki ciri klasifikasi yang jelas. Protista merupakan organisme
eukariotik yang memiliki sifat-sifat tumbuhan dan hewan sekaligus.
5. Herbet Copeland (Sistem Klasifikasi Empat Kingdom)
Pada tahun 1938, H. Copeland menggolongkan organisme
menjadi empat kingdom, yakni monera, protista, plantae, dan
animalia. Kingdom monera tergolong organisme yang tidak
161161
3. Carolus Linnaeus (Sistem Klasifikasi Dua Kingdom)
Pada tahun 1735 M seorang ahli biologi bernama Carolus
Linnaeus mengelompokkan makhluk hidup atas dasar adanya
kesamaan struktur ke dalam takson-takson dan memperkenalkan
sistem tata nama makhluk hidup. Menurut sistem ini, klasifikasi
dimulai dengan dua kingdom, yakni animalia dan plantae. Kerajaan
dibagi ke dalam kelas dan masing-masing kelas terbagi ke dalam
ordo, ordo dibagi ke dalam genus (bentuk jamaknya genera)
selanjutnya dibagi dalam spesies.
4. Ernest Heackel dan Hoog (Sistem Klasifikasi Tiga Kingdom)
Ketika makhluk hidup bersel satu ditemukan, kingdom
dikelompokkan menjadi dua kerajaan, yakni filum Protozoadan
divisi Thallophyta atau Protophyta, seperti alga dan bakteri. Namun
ada beberapa makhluk hidup yang dikelompokan ke dalam filum dan
divisi, seperti alga yang dapat bergerak (euglena, dan jamur
lendir yang mirip amuba). Berdasarkan hal tersebut, pada tahun 1866
seorang ahli ekologi Ernest Haeckel mengusulkan adanya kerajaan
ketiga, yaitu Protista untuk mengolongkan makhluk hidup yang tidak
memiliki ciri klasifikasi yang jelas. Protista merupakan organisme
eukariotik yang memiliki sifat-sifat tumbuhan dan hewan sekaligus.
5. Herbet Copeland (Sistem Klasifikasi Empat Kingdom)
Pada tahun 1938, H. Copeland menggolongkan organisme
menjadi empat kingdom, yakni monera, protista, plantae, dan
animalia. Kingdom monera tergolong organisme yang tidak
162162
mempunyai membran inti dan bersifat prokariotik. Kingdom protista
kelompok organisme yang bersifat eukariotik. Kingdom plantae
tergolong ke dalam tumbuh-tumbuha yang mengalami periode
perkembangan embrio. Demikian pula kingdom animalia termasuk
kelompok hewan yang mengalami periodesasi perkembangan embrio
dalam siklus hidupnya.
6. R.H.Whittaker (Sistem Klasifikasi Lima Kingdom)
Pada tahun 1969 Whittaker menggolongkan organisme ke
dalam kingdom, yakni animalia, plantae, fungi, protista dan monera.
Kelima kingdom tersebut mempunyai ciri-ciri sebagai berikut.
a. Kingdom monera memiliki sifat-sifat prokariot, autotrof dan
heterotrof, uniseluler maupun multiseluler.
b. Kingdom protista memiliki sifat-sifat eukariot, autotrof
danheterotrof, baik yang uniseluler dan multiseluler.
c. Kingdom fungi memiliki sifat-sifateukariot, heterotrof,
uniseluler dan multiseluler.
d. Kingdom plantae memiliki sifat-sifateukariot, autotrof,
demikian pula yang multiseluler.
e. Kingdom animalia memiliki sifat-sifat eukariot, heterotrof, dan
multiseluler.
7. Carl Woese (Sistem Klasifikasi Enam Kingdom)
Selanjutnya pada tahun 1977, Carl Woese membagi
organisme menjadi enam kingdom. Enam kingdom itu adalah
protista, fungi, plantae, dan animalia, maka Carl Woese membagi
163
lagi kingdom monera menjadi dua yaitu archabacteria dan
eubacteria. Pada tahun 1990, Carl Woese dan kawan-kawannya
kembali menyarankan sistem penggolongan makhluk hidup
menjadi tiga domain yaitu bacteria (dari eubacteria), archaea (dari
archabacteria), dan eukarya yang terdiri dari protista, fungi, plantae,
dan animalia.
Keanekaragaman adalah suatu kumpulan benda atau objek
yang mempunyai bermacam-macam deferensiasi berdasarkan ukuran,
warna, bentuk, jumlah, kenampakan, penampilan maupun tekstur serta
sifat-sifat lainnya yang menghuni biosfer. Hayati maknanya
menunjukkan sesuatu yang hidup. Oleh sebab itu, keanekaragaman
hayati tersebut yaitu menggambarkan tentang adanya perbedaan
makhluk hidup atau organisme dikarenakan oleh adanya perbedaan
suatu warna, ukuran, bentuk, jumlah, maupun tekstur, penampilan dan
sifat-sifat lainnyayang menghuni biosfer.
Keanekaragaman hayati adalah keanekaragaman organisme
yang menunjukkan keseluruhan variasi gen, jenis, dan ekosisitem pada
wilayah tertentu. Keanekaragaman makhluk hidup ini merupakan
kekayaan bumi yang terdiri dari hewan, tumbuhan, mikroorganisme,
dan seluruh gen yang terkandung di dalamanya, serta ekosisitem yang
terbentuk di tempat tersebut.40
40 Mochammad Indrawan. Biologi Konservasi. (Jakarta: Penerbit Yayasan Obor Indonesia, 2007), 56.
163163
lagi kingdom monera menjadi dua yaitu archabacteria dan
eubacteria. Pada tahun 1990, Carl Woese dan kawan-kawannya
kembali menyarankan sistem penggolongan makhluk hidup
menjadi tiga domain yaitu bacteria (dari eubacteria), archaea (dari
archabacteria), dan eukarya yang terdiri dari protista, fungi, plantae,
dan animalia.
Keanekaragaman adalah suatu kumpulan benda atau objek
yang mempunyai bermacam-macam deferensiasi berdasarkan ukuran,
warna, bentuk, jumlah, kenampakan, penampilan maupun tekstur serta
sifat-sifat lainnya yang menghuni biosfer. Hayati maknanya
menunjukkan sesuatu yang hidup. Oleh sebab itu, keanekaragaman
hayati tersebut yaitu menggambarkan tentang adanya perbedaan
makhluk hidup atau organisme dikarenakan oleh adanya perbedaan
suatu warna, ukuran, bentuk, jumlah, maupun tekstur, penampilan dan
sifat-sifat lainnyayang menghuni biosfer.
Keanekaragaman hayati adalah keanekaragaman organisme
yang menunjukkan keseluruhan variasi gen, jenis, dan ekosisitem pada
wilayah tertentu. Keanekaragaman makhluk hidup ini merupakan
kekayaan bumi yang terdiri dari hewan, tumbuhan, mikroorganisme,
dan seluruh gen yang terkandung di dalamanya, serta ekosisitem yang
terbentuk di tempat tersebut.40
40 Mochammad Indrawan. Biologi Konservasi. (Jakarta: Penerbit Yayasan Obor Indonesia, 2007), 56.
164164
Menurut Wolf, keanekaragaman hayati menunjukkan adanya
berbagai macam variasi bentuk, penampilan, jumlah dan sifat yang
terlihat pada berbagai tingkat gen, tingkat jenis, dan tingkat
ekosistem.41
Keanekaragaman merupakan suatu gejala biologi yang
dihasilkan dari interaksi faktor genetik dan faktor lingkungan.
Keanekaragaman dapat dilihat baik dari aspek struktural, (morfologis-
anatomi), fisiologis maupun perilakunya.Keanekaragaman hayati
tumbuh dan berkembang dari keanekaragaman jenis, keanekaragaman
genetis, dan keanekaragaman ekosistem. Karena ketiga
keanekaragaman ini saling berkaitan yang tidak terpisahkan,
dipandang sebagai satu keseluruhan (totalitas), yaitu keanekaragaman
hayati.
Keanekaragaman makhluk hidup pada prinsipnya
menunjukkan adanya variasi gen, spesies, dan ekosistem di suatu
tempat dan daerah tertentu. Terdapat dua faktor penyebab munculnya
keanekaragaman hayati, yaitu faktor genetik dan faktor non genetik.
Faktor genetik memiliki pengaruh relatif konstan terhadap morfologi
organisme. Demikian juga sebaliknya, faktor nongenetik seperti
makanan, temperatur, cahaya matahari, kelembaban, curah hujan, pH,
pengaruhnya relatif tidak stabil terhadap morfologi organisme.
41 L. Wolf.Ekologi Umum, Terjemahan (Yogyakarta: Gadjah Mada University Press, 1992), 10.
165
Terbentuknya sifat fenotip pada individu merupakan hasil
interaksi antara faktor genotip dengan faktor lingkungannya.
Keanekaragaman hayati dapat terjadi pada berbagai tingkat kehidupan,
mulai dari organisme tingkat rendah hingga organisme tingkat tinggi.
Misalnya dari organisme uniseluler hingga organisme multiseluler.
Bahkan pada tingkat organisasi kehidupan tingkat individu sampai
tingkat interaksi yang lebih kompleks, misalnya dari spesies sampai
ekosistem.
Keanekaragaman hayati tersebut menurut undang-undang
Nomor 50 tahun 1994 adalah keanekaragaman di antara makhluk
hidup dari semua sumber yang termasuk juga diantaranya suatu
dataran, ekosistem ekuatik lain, serta komplek ekologi yang
merupakan suatu bagian dari keanekaragaman hayati tersebut yang
akan mencakup keanekaragaman dalam spesies, antara lain spesies dan
ekosistem.
Berdasarkan pengertiannya, keanekaragaman hayati dapat
dibedakan menjadi tiga macam yaitu keanekaragaman gen (genetik),
keanekaragaman spesies (jenis), dan keanekaragaman ekosistem. Hal
ini sesuai dengan Qs. al-Baqarah (1) 31 sebagai berikut.
Artinya: “Dan dia mengajarkan kepada Adam nama-nama
(benda-benda) seluruhnya, Kemudian mengemukakannya
165165
Terbentuknya sifat fenotip pada individu merupakan hasil
interaksi antara faktor genotip dengan faktor lingkungannya.
Keanekaragaman hayati dapat terjadi pada berbagai tingkat kehidupan,
mulai dari organisme tingkat rendah hingga organisme tingkat tinggi.
Misalnya dari organisme uniseluler hingga organisme multiseluler.
Bahkan pada tingkat organisasi kehidupan tingkat individu sampai
tingkat interaksi yang lebih kompleks, misalnya dari spesies sampai
ekosistem.
Keanekaragaman hayati tersebut menurut undang-undang
Nomor 50 tahun 1994 adalah keanekaragaman di antara makhluk
hidup dari semua sumber yang termasuk juga diantaranya suatu
dataran, ekosistem ekuatik lain, serta komplek ekologi yang
merupakan suatu bagian dari keanekaragaman hayati tersebut yang
akan mencakup keanekaragaman dalam spesies, antara lain spesies dan
ekosistem.
Berdasarkan pengertiannya, keanekaragaman hayati dapat
dibedakan menjadi tiga macam yaitu keanekaragaman gen (genetik),
keanekaragaman spesies (jenis), dan keanekaragaman ekosistem. Hal
ini sesuai dengan Qs. al-Baqarah (1) 31 sebagai berikut.
Artinya: “Dan dia mengajarkan kepada Adam nama-nama
(benda-benda) seluruhnya, Kemudian mengemukakannya
166166
kepada para malaikat lalu berfirman: "Sebutkanlah kepada-Ku
nama benda-benda itu jika kamu mamang benar orang-orang
yang benar".
Pemberian nama bagi makhluk hidup yang ada di alam raya ini
adalah merupakan ungkapan kembali dari ilmu yang telah diberikan
Allah swt. erhadap nenek moyang kita yaitu nabi Adam as. Ayat diatas
juga menginformasikan bahwa manusia dianugerahi Allah potensi
untuk mengetahui nama atau fungsi dan karakteristik benda-benda
termasuk hewan dan tumbuhan. Dalam biologi tingkat pengelompokan
disebut juga taksonomi. Tingkatan ini disusun oleh kelompok (takson)
yang paling umum sampai yang paling khusus, dengan urutan sebagai
berikut: hewan, tumbuhan, kingdom, regnum (kingdom), phylum,
divisio (division), class (class), ordo (order), familia (family), genus
(genus), species, dan (species).
Dalam Qs. al-An’am (6):141 Allah swt. telah berfirman dalam
sebagai berikut.
Artinya: “Dan dialah yang menjadikan kebun-kebun yang
berjunjung dan yang tidak berjunjung, pohon korma, tanam-
tanaman yang bermacam-macam buahnya, zaitun dan delima
yang serupa (bentuk dan warnanya) dan tidak sama (rasanya). 167
makanlah dari buahnya (yang bermacam-macam itu) bila dia
berbuah, dan tunaikanlah haknya di hari memetik hasilnya
(dengan disedekahkan kepada fakir miskin); dan janganlah
kamu berlebih-lebihan. Sesungguhnya Allah tidak menyukai
orang yang berlebih-lebihan”.
Dalam Qs. al-An’am (6): 99 Allah swt berfirman yang artinya:
“Dialah yang menciptakan pohon kurma dan pohon-pohon lain
dengan berbagai macam buahnya dan beranekaragam bentuk,
warna, dan rasanya. Hal itu agar menarik perhatian hamba-Nya
dan menjadikan mereka beriman, bersyukur dan bertakwa
kepada-Nya”.
Pohon-pohon yang telah diciptakan Allah tersebut memiliki
manfaat bagi kehidupan manusia seperti pohon kurma (Phoenix
dactylifera). Berdasarkan penelitian yang sudah banyak dilakukan
terhadap kurma, ditegaskan bahwa kurma mengandung sejumlah
unsur penting bagi tubuh karena sangat kaya dengan zat gula, protein,
lemak dan juga zat garam mineral serta vitamin yang dibutuhkan oleh
tubuh sehingga mudah dicerna, diserap dan melekat pada tubuh.
C. Tingkat Keanekaragaman Hayati
Keanekaragaman hayati yang ada di dunia secara garis besar
dibagi menjadi tiga tingkatan, yakni tingkatan gen, jenis, dan ekosistem.
Tingkatan keanekaragaman ini dapat terjadi pada berbagai tingkat
kehidupan, mulai dari organisme tingkat rendah sampai organisme
167167
makanlah dari buahnya (yang bermacam-macam itu) bila dia
berbuah, dan tunaikanlah haknya di hari memetik hasilnya
(dengan disedekahkan kepada fakir miskin); dan janganlah
kamu berlebih-lebihan. Sesungguhnya Allah tidak menyukai
orang yang berlebih-lebihan”.
Dalam Qs. al-An’am (6): 99 Allah swt berfirman yang artinya:
“Dialah yang menciptakan pohon kurma dan pohon-pohon lain
dengan berbagai macam buahnya dan beranekaragam bentuk,
warna, dan rasanya. Hal itu agar menarik perhatian hamba-Nya
dan menjadikan mereka beriman, bersyukur dan bertakwa
kepada-Nya”.
Pohon-pohon yang telah diciptakan Allah tersebut memiliki
manfaat bagi kehidupan manusia seperti pohon kurma (Phoenix
dactylifera). Berdasarkan penelitian yang sudah banyak dilakukan
terhadap kurma, ditegaskan bahwa kurma mengandung sejumlah
unsur penting bagi tubuh karena sangat kaya dengan zat gula, protein,
lemak dan juga zat garam mineral serta vitamin yang dibutuhkan oleh
tubuh sehingga mudah dicerna, diserap dan melekat pada tubuh.
C. Tingkat Keanekaragaman Hayati
Keanekaragaman hayati yang ada di dunia secara garis besar
dibagi menjadi tiga tingkatan, yakni tingkatan gen, jenis, dan ekosistem.
Tingkatan keanekaragaman ini dapat terjadi pada berbagai tingkat
kehidupan, mulai dari organisme tingkat rendah sampai organisme
168168
tingkat tinggi. Sebagaimana yang telah diterangkan dalam Qs. asy-
Syu’ara (26): 7 sebagai berikut.
Artinya: “Dan apakah mereka tidak memperhatikan bumi,
berapakah banyaknya kami tumbuhkan di bumi itu pelbagai
macam tumbuh-tumbuhan yang baik”?
Adapun ketiga tingkatan keanekaragaman hayati tersebut adalah
sebagai berikut.
1. Keanekaragaman Hayati Tingkat Gen
Keanekaragaman hayati tingkat gen merupakan sifat yang
terdapat dalam satu jenis atau spesies makhluk hidup. Dengan
demikian, tidak ada satu organisme yang memiliki sifat yang sama
persisi ditinjau dari sifat fenotipnya. Melalui teknik budidaya yang
semakin modern, semakin banyak jenis dan varietas tumbuhan dan
hewan yang muncul dari hasil rekayasa genetik; jenis dan varietas
tumbuh-tumbuhan seperti kedelai, padi, jagung; jenis-jenis buah-
buahan seperti apel, jeruk, semangka, mangga, melon, semangka, dan
pisang termasuk jenis sayur-sayuran, sedangkan jenis hewan seperti
sapi, kambing, dan ayam.
Terdapat formula yang menyebabkan terbentuknya berbagai
variasi pada makhluk hidup, sebagai berikut.
F = G + L
169
Keterangan:
F = Fenotif
G = Genotif
L = Lingkungan
Jika faktor G mengalami perubahan disebabkan gejala-gejala
lainnya seperti terjadinya mutasi atau jika faktor L juga mengalami
perubahan maka faktor F akan mengalami perubahan. Keadaan
perubahan itulah yang mengakibatkan munculnya variasi pada
makhluk hidup. Karena itu munculnya variasi ini sangat ditentukan
oleh faktor genetik dan pengaruh lingkungan.
Peristiwa dua individu yang mempunyai gen yang sama,
tetapi hidup di habitat yang berbeda akan memunculkan ciri dan sifat
yang berbeda pula. Fenomena lainnya juga terjadi apabila dua
individu yang memiliki susunan gen yang berbeda, namun hidup di
lingkungan yang sama memperlihatkan ciri atau karakteristik yang
sama.
Jadi, dalam spesies yang sama dapat memunculkan
keanekaragaman perangkat gen sehingga memunculkan variasi
antara individu. Kemungkinan susunan gen pada setiap individu
dalam satu spesies sangat beragam, sehingga mengakibatkan tidak
terdapat individu yang benar-benar identik, sekalipun pada saudara
kembar. Keanekaragam inilah yang dikenal menurut Mochamad
169169
Keterangan:
F = Fenotif
G = Genotif
L = Lingkungan
Jika faktor G mengalami perubahan disebabkan gejala-gejala
lainnya seperti terjadinya mutasi atau jika faktor L juga mengalami
perubahan maka faktor F akan mengalami perubahan. Keadaan
perubahan itulah yang mengakibatkan munculnya variasi pada
makhluk hidup. Karena itu munculnya variasi ini sangat ditentukan
oleh faktor genetik dan pengaruh lingkungan.
Peristiwa dua individu yang mempunyai gen yang sama,
tetapi hidup di habitat yang berbeda akan memunculkan ciri dan sifat
yang berbeda pula. Fenomena lainnya juga terjadi apabila dua
individu yang memiliki susunan gen yang berbeda, namun hidup di
lingkungan yang sama memperlihatkan ciri atau karakteristik yang
sama.
Jadi, dalam spesies yang sama dapat memunculkan
keanekaragaman perangkat gen sehingga memunculkan variasi
antara individu. Kemungkinan susunan gen pada setiap individu
dalam satu spesies sangat beragam, sehingga mengakibatkan tidak
terdapat individu yang benar-benar identik, sekalipun pada saudara
kembar. Keanekaragam inilah yang dikenal menurut Mochamad
170170
Indrawan sebagai keanekaragaman individu yang terjadi akibat dari
keanekaragaman pada tingkat genetic.42
Keanekaragaman sifat genetika pada suatu organisme di
kendalikan oleh gen-gen yang terdapat di dalam kromosom yang
dimilikinya. Kromosom tersebut diperoleh dari kedua induknya dari
pewarisan sifat. Namun, ekspresi gen suatu organisme juga
dipengaruhi oleh kondisi lingkungan tempat hidupnya. Peningkatan
gen dapat terjadi melalui hibridisasi atau perkawian silang antara
organisme spesies yang berbeda sifat, atau melalui proses
domestikasi atau budidaya hewan atau tumbuhan liar oleh manusia.
Dengan hibridisasi akan diperoleh sifat genetika baru dari organisme-
organisme pada suatu spesies. Keanekaragaman gen pada organisme
dalam satu spesies disebut varietas atau ras. Keanekaragaman tingkat
ini dengan adanya variasi dalam satu jenis (spesies).
Dalam dunia tumbuh-tumbuhan terdapat berbagai varietas,
seperti variasi jenis kelapa (misalnya: kelapa gading, kelapa hijau,
kelapa kopyor); variasi jenis anjing (misalnya: anjing bulldog,
doberman, collie, herder, dan anjing kampung; variasi jenis bunga
mawar (misalnya: Rosa gallica, Rosa damascene, Rosa canina),
bawang merah (misalnya: Allium sativum, Allium fistulosum
(locang).43
42 Mochammad Indrawan. Biologi Konservasi. (Jakarta: Penerbit Yayasan Obor Indonesia, 2007), 18. 43 Dwijoseputro, Keanekaragaman Hayati, (Jakarta: Penerbit PT. Erlangga, 1986), 105.
171
Keanekaragaman sifat genetik pada suatu organisme
dikendalikan oleh gen-gen yang terdapat di dalam kromosom yang di
milikinya. Kromosom tersebut diperoleh dari kedua induknya dari
pewarisan sifat. Namun demikian, ekspresi gen suatu organisme juga
dipengaruhi oleh kondisi lingkungan tempat hidupnya.
Peningkatan keanekaraman gen dapat terjadi melalui
hibridisasi atau perkawinan silang antara organisme satu spesies yang
berbeda sifat, atau melalui proses domestikasi atau budidaya hewan
atau tumbuhan liar oleh manusia. Dengan hibridisasi akan diperoleh
sifat genetik baru dari organisme-organisme pada satu spesies.
Keanekaragaman gen pada organisme dalam satu spesies disebut
varietas atau ras.
Menurut Suharno, perangkat genetik pada organisme
memiliki kemampuan berinteraksi dengan lingkungannya.44
Misalnya, terdapat dua individu yang memiliki perangkat gen yang
samapersis, tetapi hidup pada kondisi lingkungan yang berbeda maka
kedua individu tersebut menampakan ciri dan sifat yang berbeda
pula. Keadaaan sebaliknya dapat juga terjadi dua individu yang
memiliki perangkat gen yang berbeda, hidup pada kondisi
lingkungan yang juga sama dapat memunculkan ciri dan sifat yang
sama.
44 Suharno, dkk. Biologi. Jilid 1 (Jakarta: Penerbit Erlangga, 2007), 114.
171171
Keanekaragaman sifat genetik pada suatu organisme
dikendalikan oleh gen-gen yang terdapat di dalam kromosom yang di
milikinya. Kromosom tersebut diperoleh dari kedua induknya dari
pewarisan sifat. Namun demikian, ekspresi gen suatu organisme juga
dipengaruhi oleh kondisi lingkungan tempat hidupnya.
Peningkatan keanekaraman gen dapat terjadi melalui
hibridisasi atau perkawinan silang antara organisme satu spesies yang
berbeda sifat, atau melalui proses domestikasi atau budidaya hewan
atau tumbuhan liar oleh manusia. Dengan hibridisasi akan diperoleh
sifat genetik baru dari organisme-organisme pada satu spesies.
Keanekaragaman gen pada organisme dalam satu spesies disebut
varietas atau ras.
Menurut Suharno, perangkat genetik pada organisme
memiliki kemampuan berinteraksi dengan lingkungannya.44
Misalnya, terdapat dua individu yang memiliki perangkat gen yang
samapersis, tetapi hidup pada kondisi lingkungan yang berbeda maka
kedua individu tersebut menampakan ciri dan sifat yang berbeda
pula. Keadaaan sebaliknya dapat juga terjadi dua individu yang
memiliki perangkat gen yang berbeda, hidup pada kondisi
lingkungan yang juga sama dapat memunculkan ciri dan sifat yang
sama.
44 Suharno, dkk. Biologi. Jilid 1 (Jakarta: Penerbit Erlangga, 2007), 114.
172172
Gambar 7.1. Keanekaragaman Hayati Tingkat Gen
Dengan demikian, terdapat banyak kemungkinan susunan gen
pada setiap individu pada satu spesies yang mengakibatkan tidak ada
individu yang benar-benar sama persis, meskipun pada peristiwa
kelahiran individu kembar.
2. Keanekaragaman Hayati Tingkat Jenis (Spesies)
Keanekaragaman hayati tingkat jenis adalah keanekaragam
jenis dalam suatu ekosistem yang ditunjukan oleh adanya beraneka
ragam jenis makhluk hidup baik dari kelompok hewan, tumbuhan,
jamur, dan mikroorganisme. Keanekaragaman merupakan seluruh
variasi pada makhluk hidup yang berbeda jenisnya dan dapat diamati
dengan mudah. Keanekaragaman tingkat spesies merupakan
tingkatan keanekaragaman yang mudah dilihat. Keanekaragaman
tingkat spesies ditunjukkan dengan adanya jenis-jenis tumbuhan,
hewan, serta mikroorganisme yang berbeda-beda. Saat ini di dunia
173
terdapat 325.000 spesies tumbuhan, 1.600.000 spesies hewan, dan
160.000 spesies mikroorganisme.
Setiap tahun jumlahnya dapat terus berubah dengan terus
dilakukannya penelitian-penelitian terhadap penemuan spesies-
spesies yang baru. Setiap spesies makhluk hidu tersebut memiliki
ciri-ciri khusus yang membedakan dengan spesies lain. Contoh
keanekaragaman hayati tingkat jenis adalah jenis kacang-kacangan,
seperti kacang tanah, kacang buncis, kacang kapri, dan kacang hijau,
atau membedakan kelompok hewan antar kucing, singa, harimau, dan
lain-lain. Keanekargaman hayati tingkat jenis menunjukkan
keanekaragaman atau variasi yang terdapat pada berbagai jenis atau
spesies makhluk hidup dalam genus yang sama atau familia yang
sama. Pada berbagai spesies tersebut terdapat perbedaan-perbedaan
sifat. Dalam Qs. al-Fatir (35): 27 sebagai berikut.
Artinya: “Tidakkah kamu melihat bahwasanya Allah
menurunkan hujan dari langit lalu kami hasilkan dengan
hujan itu buah-buahan yang beraneka macam jenisnya. dan di
antara gunung-gunung itu ada garis-garis putih dan merah
yang beraneka macam warnanya dan ada (pula) yang hitam
pekat”.
173173
terdapat 325.000 spesies tumbuhan, 1.600.000 spesies hewan, dan
160.000 spesies mikroorganisme.
Setiap tahun jumlahnya dapat terus berubah dengan terus
dilakukannya penelitian-penelitian terhadap penemuan spesies-
spesies yang baru. Setiap spesies makhluk hidu tersebut memiliki
ciri-ciri khusus yang membedakan dengan spesies lain. Contoh
keanekaragaman hayati tingkat jenis adalah jenis kacang-kacangan,
seperti kacang tanah, kacang buncis, kacang kapri, dan kacang hijau,
atau membedakan kelompok hewan antar kucing, singa, harimau, dan
lain-lain. Keanekargaman hayati tingkat jenis menunjukkan
keanekaragaman atau variasi yang terdapat pada berbagai jenis atau
spesies makhluk hidup dalam genus yang sama atau familia yang
sama. Pada berbagai spesies tersebut terdapat perbedaan-perbedaan
sifat. Dalam Qs. al-Fatir (35): 27 sebagai berikut.
Artinya: “Tidakkah kamu melihat bahwasanya Allah
menurunkan hujan dari langit lalu kami hasilkan dengan
hujan itu buah-buahan yang beraneka macam jenisnya. dan di
antara gunung-gunung itu ada garis-garis putih dan merah
yang beraneka macam warnanya dan ada (pula) yang hitam
pekat”.
174174
Perbedaan yang muncul dari berbagai organisme di suatu
tempat dikenal sebagai keanekaragaman jenis atau disebut
keanekaragam spesies. Keanekaragaman jenis ini lebih mudah
diamati daripada keanekaragaman gen sebab lebih mudah dijumpai
pada suatu tempat yang dihuni oleh sekumpulan makhluk hidup dari
berbagai spesies (komunitas). Keanekaragaman hayati jenis ini
ditunjukkan dengan berbagai macam jenis makhluk hidup baik dari
kelompok hewan, tumbuhan maupun mikroba. Misalnya: terjadinya
variasi dalam satu famili antara kucing, chitah, macan, harimau, singa
(famili/keluarga Felidae) meskipun famili tersebut mempunyai
perbedaan baik fisik, prilaku maupun habitat.
Keanakaragaman jenis menunjukkan seluruh variasi yang
terdapat pada makhluk hidup antar jenis (interspesies) dalam satu
marga. Keanekaragaman jenis lebih mudah diamati daripada
keanekaragaman gen. perbedaan antarspesies makhluk hidup
dalamsatu marga atau genus lebih mencolok shingga lebih mudah
diamati daripada perbedaan antarindividu dalam satu spesies.
Misalnya nangka, keluwih, dan sukun ketiganya termasuk dalam
genus, yaitu Arthocarpus.45
45 Rosoedarmo Soedjiran, Kartawinata, Sugiarto dan Apriliani. Pengantar Ekologi. (Jakarta, PT. Remaja Rosdakarya: 2000), 54.
175
Gambar 7.2. Keanekaragaman Hayati Tingkat Spesies
Terdapat enam faktor yang menentukan perubahan
keanekaragaman jenis organisme dalam satu ekosistem, yaitu waktu,
heterogenitas ruang, persaingan, pemangsaan, stabilitas lingkungan,
dan produktivitas. Selama kurun waktu geologis terjadi perubahan
keadaan lingkungan yang mengakibatkan banyak individu yang tidak
dapat mempertahankan kehidupannya, tetapi ada juga kelompok-
kelompok individu yang mampu bertahan hidup terus dalam waktu
relatif lama sebagai hasil proses evolusi. Evolusi dapat diartikan
sebagai proses yang menyebabkan terjadinya perubahan sifat
populasi spesies dari waktu ke waktu berikutnya.46
3. Keanekaragaman Hayati Tingkat Ekosistem
Ekosisitem berarti suatu kesatuan yang dibentuk olah
hubungan timbal balik antara makhaluk hidup (komponene biotik)
dan lingkungan (komponen abiotik) setiep ekosistem memilki ciri-
46 Heddy Suwarsono, Pengantar Ekologi. (Jakarta: Penerbit CV. Rajawali, 1990), 26.
175175
Gambar 7.2. Keanekaragaman Hayati Tingkat Spesies
Terdapat enam faktor yang menentukan perubahan
keanekaragaman jenis organisme dalam satu ekosistem, yaitu waktu,
heterogenitas ruang, persaingan, pemangsaan, stabilitas lingkungan,
dan produktivitas. Selama kurun waktu geologis terjadi perubahan
keadaan lingkungan yang mengakibatkan banyak individu yang tidak
dapat mempertahankan kehidupannya, tetapi ada juga kelompok-
kelompok individu yang mampu bertahan hidup terus dalam waktu
relatif lama sebagai hasil proses evolusi. Evolusi dapat diartikan
sebagai proses yang menyebabkan terjadinya perubahan sifat
populasi spesies dari waktu ke waktu berikutnya.46
3. Keanekaragaman Hayati Tingkat Ekosistem
Ekosisitem berarti suatu kesatuan yang dibentuk olah
hubungan timbal balik antara makhaluk hidup (komponene biotik)
dan lingkungan (komponen abiotik) setiep ekosistem memilki ciri-
46 Heddy Suwarsono, Pengantar Ekologi. (Jakarta: Penerbit CV. Rajawali, 1990), 26.
176176
ciri lingkungan fisik, lingkungan kimia, tipe vegetasi, dan tipe hewan
spesifik. Kondisis lingkungan makhluk hidup ini sangat beragam.
Kondisi lingkungan yang beragam tersebut menyebabakan jenis
makhluk hidup yang menempatinya beragam pula. Keanekaragaman
ragamana seperti ini disebut sebagai keanekaragaman tingakat
ekosisitem.
Faktor abiotik yang memengaruhi keanekaragaman makhluk
hidup diantaranya adalah iklim, tanah, air, suhu, udara, angin,
kelembapan, cahaya mineral, dan tingkat keasaman. Variasi faktor
abiotik menimbulkan kondisi perbedan pada setiap ekosisitem.
Untuk mengetahui adanya keanekaragaman hayati pada tingkat
ekosistem, dapat dilihat dari satuan atau tingkatan organisme
ditingkat tempat.
Ekosistem merupakan perpaduan seluruh unit atau kesatuan
sistem biologi yang melibatkan hubungan timbal balik antara
organisme dan lingkungannya. Jika interaksi dan interelasi dalam
sebuah ekosistem berlangsung secara normal, sistem biologi atau
biosistem di tempat tersebut akan berjalan secara optimal yang akan
menghasilkan keadaan ekosistem yang alami.
Keanekaragaman ekosistem di suatu wilayah ditentukan oleh
berbagai faktor, antara lain posisi tempat berdasarkan garis lintang,
ketinggian tempat, iklim, cahaya matahari, kelembapan, suhu, dan
kondisi tanah.
177
Ekosistem bervariasi sesuai spesies pembentuknya, misalnya
ekosistem alami antara lain hutan, rawa, terumbu karang, laut dalam,
padang lamun (antara terumbu karang dengan mangrove), mangrove
(hutan bakau), pantai pasir, pantai batu, estuari (muara sungai),
danau, sungai, padang pasir, dan padang rumput. Jenis organisme
yang menyusun setiap ekosistem juga berbeda beda misalnya pada
ekosistem sungai terdapat ikan, kepiting, udang, ular, dan ganggang
air tawar, sebagaimana disebutkan dalam Qs. al-Nahl (16): 13
sebagai berikut, yang artinya “Dan (Dia juga mengendalikan) apa
yang Dia ciptakan untukmu di bumi ini dengan berbagai jenis dan
macam warnanya. Sungguh, pada yang demikian itu benar-benar
terdapat tanda (kekuasaan Allah)”.
Organisme yang tergabung dalam komunitas yang hidup dan
berkembang dengan lingkungan fisik sebagai suatu sistem dan
mengalami interaksi dikenal sebagai ekosistem. Dalam ekologi
organisme dikenal sebagai faktor biotik, sedangkan lingkungan fisik
disebut faktor abiotik meliputi temperatur/suhu, cuaca, iklim, cahaya,
air, tanah, kelembapan, oksigen, karbondioksidam nitrogen dan
sebagainya. Dengan demikian, interaksiantar organisme didalam
ekosistem ditentukan oleh komponen biotik dan abiotik yang
menyusunnya.
Jika terjadi perbedaan keanekaragaman komponen biotik dan
abiotik ditinjau dari kuantitas dan kualitasnya, terjadi perubahan pola
interaksi sehingga membentuk suatu ekosistem yang berbeda pula.
177177
Ekosistem bervariasi sesuai spesies pembentuknya, misalnya
ekosistem alami antara lain hutan, rawa, terumbu karang, laut dalam,
padang lamun (antara terumbu karang dengan mangrove), mangrove
(hutan bakau), pantai pasir, pantai batu, estuari (muara sungai),
danau, sungai, padang pasir, dan padang rumput. Jenis organisme
yang menyusun setiap ekosistem juga berbeda beda misalnya pada
ekosistem sungai terdapat ikan, kepiting, udang, ular, dan ganggang
air tawar, sebagaimana disebutkan dalam Qs. al-Nahl (16): 13
sebagai berikut, yang artinya “Dan (Dia juga mengendalikan) apa
yang Dia ciptakan untukmu di bumi ini dengan berbagai jenis dan
macam warnanya. Sungguh, pada yang demikian itu benar-benar
terdapat tanda (kekuasaan Allah)”.
Organisme yang tergabung dalam komunitas yang hidup dan
berkembang dengan lingkungan fisik sebagai suatu sistem dan
mengalami interaksi dikenal sebagai ekosistem. Dalam ekologi
organisme dikenal sebagai faktor biotik, sedangkan lingkungan fisik
disebut faktor abiotik meliputi temperatur/suhu, cuaca, iklim, cahaya,
air, tanah, kelembapan, oksigen, karbondioksidam nitrogen dan
sebagainya. Dengan demikian, interaksiantar organisme didalam
ekosistem ditentukan oleh komponen biotik dan abiotik yang
menyusunnya.
Jika terjadi perbedaan keanekaragaman komponen biotik dan
abiotik ditinjau dari kuantitas dan kualitasnya, terjadi perubahan pola
interaksi sehingga membentuk suatu ekosistem yang berbeda pula.
178178
Jadi,eksistensi keanekaragaman hayati pada tempat yang berlainan
menyusun atau membentuk ekosistem yang berbeda.
Gambar 7.3. Keanekaragaman Hayati Tingkat Ekosistem
Bumi ini memiliki beraneka ragam bentuk dan keadaan
ekosistem, baik yang alami maupun artifisial. Secara garis besar
ekosistem alam dibedakan menjadi ekosistem darat dan perairan.
Ekosistem perairan terdiri atas ekosistem air tawar dan air laut.
a. Ekosistem Darat (Teresterial)
Ekosistem darat ialah ekosistem yang secara fisik terdiri
atas lingkungan berbentuk daratan. Berdasarkan letak
geografisnya atau suatu garis lintangnya, ekosistem darat dibagi
menjadi beberapa jenis.
1)Bioma Gurun
Bioma gurun banyak ditemukan di Amerika Utara,
Afrika Utara, Australia bahkan Asia Barat.Karakteristik dari
bioma gurun adalah curah hujannya sangat rendah, + 25
179178
Jadi,eksistensi keanekaragaman hayati pada tempat yang berlainan
menyusun atau membentuk ekosistem yang berbeda.
Gambar 7.3. Keanekaragaman Hayati Tingkat Ekosistem
Bumi ini memiliki beraneka ragam bentuk dan keadaan
ekosistem, baik yang alami maupun artifisial. Secara garis besar
ekosistem alam dibedakan menjadi ekosistem darat dan perairan.
Ekosistem perairan terdiri atas ekosistem air tawar dan air laut.
a. Ekosistem Darat (Teresterial)
Ekosistem darat ialah ekosistem yang secara fisik terdiri
atas lingkungan berbentuk daratan. Berdasarkan letak
geografisnya atau suatu garis lintangnya, ekosistem darat dibagi
menjadi beberapa jenis.
1)Bioma Gurun
Bioma gurun banyak ditemukan di Amerika Utara,
Afrika Utara, Australia bahkan Asia Barat.Karakteristik dari
bioma gurun adalah curah hujannya sangat rendah, + 25
179
cm/tahun. Perbedaan suhu antara siang hari dengan malam hari
sangat ekstrim (siang hari dapat mencapai temperatur 45C,
malam hari turun hingga mencapai 0 C). Jenis vegetasi gurun
didominasi oleh tanaman kaktus, sukulen, dan berbagai
tanaman xerofit.Jenis hewan yang dominan adalah serangga,
hewan pengerat, ular dan kadal. Contoh bioma gurun adalah
Gurun Sahara di Afrika, Gurun Gobi di Asia, Gurun Anzo
Borrega di Amerika.
Gambar 7.4. Bioma Gurun
2) Bioma Padang Rumput
Bioma padang rumput terbentang mulai dari daerah
tropika sampai ke subtropika. Ciri-ciri bioma ini di antaranya
curah hujan sekitar 25 hingga 50 cm/tahun dan hujan turun
tidak teratur. Jenis vegetasi yang mendominasi berupa
rerumputan. Jenis hewan yang hidup seperti bison, kuda,
180180
kerbau, rusa, zebra, kanguru, singa, harimau, anjing liar dan
sebagainya. Bioma padang rumput terdapat di beberapa
negera seperti Amerika Utara, Rusia, Afrika Selatan, Asia
bahkan di Indonesia (NTB dan NTT).
Gambar 7.5. Bioma Padang Rumput
3) Bioma Hutan Hujan Tropis
Ciri-ciri bioma hutan hujan tropis di antaranya adalah
memiliki curah hujan tinggi yaitu antara 200-255 cm/tahun,
matahari bersinar sepanjang tahun. Jenis vegetasi sangat
banyak dan komunitasnya sangat kompleks. Tumbuhan dapat
tumbuh dengan subur, besar, tinggi, dengan daun yang lebat
sehingga membentuk tudung atau kanopi. Tumbuhan yang
mendominasi berupa rotan, dan tumbuhan epifit adalah
tumbuhan yang menempel pada tumbuhan lain, misalnya
anggrek. Binatang yang menghuni hutan hujan tropik adalah 181
berbagai macam burung, kera, babi hutan, tupai, macan,
gajah, dan rusa dan hewan yang bersifat nokturnal.
Gambar 7.6. Bioma Hutan Hujan Tropis
Bioma hutan hujan tropis ini berada di daerah tropik,
seperti Indonesia, India, Thailand, Cina, Vietnam, Filipina,
Malaysia, Brazil, Peru, dan sebagainya.
4) Bioma Hutan Gugur
Bioma hutan gugur ini memiliki curah hujan antara
75-100 cm/tahun. Terdapat 4 musim, yakni musim panas,
musim dingin, musim gugur, dan musim semi.
Keanekaragaman jenis vegetasi lebih rendah daripada bioma
hutan tropis. Tumbuhan yang ada terutama mapel, oak, beech,
yang selalu menggugurkan daunnya pada musim gugur.
Hewan-hewan yang umum adalah rusa, beruang, dan rubah,
racoon, burung pelatuk, dan serangga.
181181
berbagai macam burung, kera, babi hutan, tupai, macan,
gajah, dan rusa dan hewan yang bersifat nokturnal.
Gambar 7.6. Bioma Hutan Hujan Tropis
Bioma hutan hujan tropis ini berada di daerah tropik,
seperti Indonesia, India, Thailand, Cina, Vietnam, Filipina,
Malaysia, Brazil, Peru, dan sebagainya.
4) Bioma Hutan Gugur
Bioma hutan gugur ini memiliki curah hujan antara
75-100 cm/tahun. Terdapat 4 musim, yakni musim panas,
musim dingin, musim gugur, dan musim semi.
Keanekaragaman jenis vegetasi lebih rendah daripada bioma
hutan tropis. Tumbuhan yang ada terutama mapel, oak, beech,
yang selalu menggugurkan daunnya pada musim gugur.
Hewan-hewan yang umum adalah rusa, beruang, dan rubah,
racoon, burung pelatuk, dan serangga.
182182
Gambar 7.7. Bioma Hutan Hujan Tropis
Bioma hutan gugur terdapat di daerah subtropik di
Eropa Barat, Korea, Jepang dan Amerika Timur.
5) Bioma Taiga
Ciri khas bioma taiga adalah suhu di musim dingin
sangat rendah. Bioma taiga umumnya berupa hutan homogen
yang tersusun atas satu spesies seperti konifer (pohon spruce,
alder, dan birch), pinus, dan sejenisnya. Semak dan tumbuhan
basah relatif jumlahnya sedikit sekali. Jenis hewannya seperti
moose, beruang hitam, ajag, dan burung-burung yang
bermigrasi ke selatan pada musim gugur.
Bioma taiga terdapat di belahan bumi sebelah dan
utara terutama daerah pegunungan tropik, misalnya di Rusia
dan Eropa Utara, Kanada, dan Alaska.
183
6) Bioma Tundra
Daerah ini beriklim kutub sehingga selalu tertutup
salju. Pertumbuhan tanaman di daerah ini hanya 60 hari.
Tumbuhan yang ada terutama adalah lumut sphagnum dan
lumut kerak. Tumbuhan tahunan hampir tidak ada. Hewan-
hewan yang ada adalah beruang kutub, burung, nyamuk, lalat
hitam, serigala kutub, reinder, dan caribou bull (sebangsa
rusa). Bioma tundra terdapat di belahan bumi sebelah utara di
dalam lingkaran kutub utara dan terdapat di puncak-puncak
gunung tinggi.
7) Bioma Karst
Kawasan karst yang terkenal di kawasan Indonesia
adalah di daerah Gunung Kidul Provinsi Daerah Istimewa
Yogyakarta, dengan ciri-ciri antara lain tanahnya kurang
subur khususnya untuk kegiatan pertanian; pori-pori aerasi
yang rendah; dan gaya permeabilitas yang lamban dan
didominasi oleh pori-pori mikro serta sangat rentan terjadinya
erosi dan longsor.
b. Ekosistem Perairan (Akuatik)
1) Ekosistem Air Tawar
Ekosistem air tawar mengandung salinitas yang
rendah. Air tawar memiliki kemampuan menyerap dan
menyimpan panas dari sinar matahari sehingga perubahan
suhu tidak terlalu ekstrim. Berdasarkan ada tidaknya arus,
183183
6) Bioma Tundra
Daerah ini beriklim kutub sehingga selalu tertutup
salju. Pertumbuhan tanaman di daerah ini hanya 60 hari.
Tumbuhan yang ada terutama adalah lumut sphagnum dan
lumut kerak. Tumbuhan tahunan hampir tidak ada. Hewan-
hewan yang ada adalah beruang kutub, burung, nyamuk, lalat
hitam, serigala kutub, reinder, dan caribou bull (sebangsa
rusa). Bioma tundra terdapat di belahan bumi sebelah utara di
dalam lingkaran kutub utara dan terdapat di puncak-puncak
gunung tinggi.
7) Bioma Karst
Kawasan karst yang terkenal di kawasan Indonesia
adalah di daerah Gunung Kidul Provinsi Daerah Istimewa
Yogyakarta, dengan ciri-ciri antara lain tanahnya kurang
subur khususnya untuk kegiatan pertanian; pori-pori aerasi
yang rendah; dan gaya permeabilitas yang lamban dan
didominasi oleh pori-pori mikro serta sangat rentan terjadinya
erosi dan longsor.
b. Ekosistem Perairan (Akuatik)
1) Ekosistem Air Tawar
Ekosistem air tawar mengandung salinitas yang
rendah. Air tawar memiliki kemampuan menyerap dan
menyimpan panas dari sinar matahari sehingga perubahan
suhu tidak terlalu ekstrim. Berdasarkan ada tidaknya arus,
184184
ekosistem air tawar dibedakan menjadi ekosistem lentik (air
tidak mengalir) misalnya danau, kolam, rawa, serta ekosistem
lotik (air mengalir) misalnya sungai dan selokan.
Tumbuhan yang mampu hidup pada ekosistem
perairan tawar mulai dari tumbuhan yang berukuran besar
(makrohidrofita) sampai tumbuhan yang berukuran kecil,
seperti ganggang. Tumbuhan biji di ekosistem air tawar
misalnya teratai dan eceng gondok. Tumbuhan yang
berukuran mikroskopik termasuk ganggang biru, ganggang
hijau, dan diatomae. Hewan yang menghuni perairan tawar
seperti udang-udangan, ikan, dan serangga.
2) Ekosistem Air Laut
Diperkirakan 2/3 dari permukaan bumi didominasi
oleh bioma air laut. Bioma air laut kurang terpengaruh oleh
perubahan iklim dan cuaca. Umumnya air laut mempunyai
salinitas yang tinggi. Kadar garam rata-rata air laut sekitar 35
ppm (part per million). Namun, di sekitar wilayah
khatulistiwa justru kadar garamnya lebih tinggi daripada di
daerah yang jauh dari wilayah khatulistiwa.
3) Ekosistem Estuari
Ekositem estuari atau ekosistem air payau
merupakansuatu wilayah atau teritori perairan yang terletak
di muara, yaitu tempat pertemuan antara sungai dan laut atau
185
disebut muara sungai. Muara sungai dapat disebut juga
dengan pantai yang berlumpur.
Estuari mempunyai ciri khas berair payau dengan
tingkat salinitas sedang (percampuran air sungai dan air laut).
Vegetasi didominasi oleh tumbuhan bakau dan rumput laut.
Beberapa organisme laut melakukan perkembangbiakan di
daerah ini seperti ikan, ganggang, dan fitoplankton, udang
dan moluska. Estuari mengandung berbagai nutrisi yang
bersumber dari aliran sungai dan air laut.
4) Ekosistem Pantai
Habitat pantai ditandai dengan kandungan salinitas
(kadar garam) yang tinggi dengan ion CI- mencapai lebih dari
55% terutama di daerah tropik, hal ini disebabkan tingkat
suhu tinggi dan penguapannya tinggi. Di daerah tropik,
temperatur air laut bisa mencapai 25 °C. Terjadi perbedaan
suhu bagian atas dan bawah laut yang ekstrim, sehingga
terdapat batas antara lapisan air yang panas di bagian atas
dengan air yang dingin di bagian bawah yang dikenal sebagai
daerah termoklin. Jenis vegetasi yang tumbuh di ekosistem
pantai didominasi oleh rumput laut.
5) Ekosistem Sungai
Sungai adalah bentukan badan air yang mengalir dari
hulu ke hilir mengikuti pengaruh grafitasi bumi (air sungai
mengalir dari tempat yang lebih tinggii menuju ke tempat
185185
disebut muara sungai. Muara sungai dapat disebut juga
dengan pantai yang berlumpur.
Estuari mempunyai ciri khas berair payau dengan
tingkat salinitas sedang (percampuran air sungai dan air laut).
Vegetasi didominasi oleh tumbuhan bakau dan rumput laut.
Beberapa organisme laut melakukan perkembangbiakan di
daerah ini seperti ikan, ganggang, dan fitoplankton, udang
dan moluska. Estuari mengandung berbagai nutrisi yang
bersumber dari aliran sungai dan air laut.
4) Ekosistem Pantai
Habitat pantai ditandai dengan kandungan salinitas
(kadar garam) yang tinggi dengan ion CI- mencapai lebih dari
55% terutama di daerah tropik, hal ini disebabkan tingkat
suhu tinggi dan penguapannya tinggi. Di daerah tropik,
temperatur air laut bisa mencapai 25 °C. Terjadi perbedaan
suhu bagian atas dan bawah laut yang ekstrim, sehingga
terdapat batas antara lapisan air yang panas di bagian atas
dengan air yang dingin di bagian bawah yang dikenal sebagai
daerah termoklin. Jenis vegetasi yang tumbuh di ekosistem
pantai didominasi oleh rumput laut.
5) Ekosistem Sungai
Sungai adalah bentukan badan air yang mengalir dari
hulu ke hilir mengikuti pengaruh grafitasi bumi (air sungai
mengalir dari tempat yang lebih tinggii menuju ke tempat
186186
yang lebih rendah). Air sungai umumnya bertemperatur
rendah, tetapi sedikit bervariasi, airnya lebih jernih tetapi
sedikit mengandung sedimen dan minim nutrisi. Terjadinya
aliran air sepanjang badan sungai menyuplai kandungan
oksigen yang sangat tinggi pada air sungai. Jenis fauna yang
hidup pada ekosistem sungai cukup variatif, seperti ikan
mujaer, ikan lele, dan ikan gurami.
6) Ekosistem Terumbu Karang
Pada ekosistem laut tropis, tepatnya di wilayah neritik,
terdapat suatu daerah khusus yang terdiri dari karang batu dan
menjadi habitat berbagai organisme laut. Wilayah tersebut
dikenal dengan nama terumbu karang. Ciri lain dari teritorial
ini adalah daerahnya masih dapat ditembus cahaya matahari
sehingga proses fotosintesis dapat berlangsung.
Gambar 7.8. Bioma Terumbu Karang
Ekosistem terumbu karang didominasi oleh karang
(koral) termasuk kelompok cnidaria yang mensekresikan
kalsium karbonat. Rangka dari kalsium karbonat mempunyai
187
bentuk yang beranekaragam dan membentuk substrat sebagai
habitat karang lain maupun ganggang. Jenis fauna didominasi
oleh hewan mikroorganisme, jenis invertebrata, termasuk
berbagai jenis ikan serta bermacam-macam ganggang.
7) Ekosistem Laut Dalam
Ekosistem laut dalam termasuk zona pelagik laut.
Ekosistem ini memiliki kedalaman hingga mencapai 70.000
meter dari permukaan air laut, sehingga tidak mampu
ditembus sinar matahari. Jenis produsen utama pada
ekosistem laut dalam adalah organisme tipe kemoautrotof,
misalnya: ular laut, lele laut dan ikan laut yang memiliki
kemampuan mengeluarkan cahaya (bioluminisensi).
8) Ekosistem Lamun
Lamun atau seagrass termasuk wilayah atau teritori
hamparan tumbuh-tumbuhan berbunga yang tumbuh dan
berkembang di wilayah laut. Ciri khas ekosistem lamun
adalah perairannya cukup dangkal dengan kondisi air yang
jernih, mengandung sedikit sedimen sehingga
memungkinkan proses fotosintesis berlangsung optimal.
Namun, kondisi fisik yang lain seperti suhu dan salinitas
relatif sama dengan ekosistem pantai atau ekosistem laut pada
umumnya.
187187
bentuk yang beranekaragam dan membentuk substrat sebagai
habitat karang lain maupun ganggang. Jenis fauna didominasi
oleh hewan mikroorganisme, jenis invertebrata, termasuk
berbagai jenis ikan serta bermacam-macam ganggang.
7) Ekosistem Laut Dalam
Ekosistem laut dalam termasuk zona pelagik laut.
Ekosistem ini memiliki kedalaman hingga mencapai 70.000
meter dari permukaan air laut, sehingga tidak mampu
ditembus sinar matahari. Jenis produsen utama pada
ekosistem laut dalam adalah organisme tipe kemoautrotof,
misalnya: ular laut, lele laut dan ikan laut yang memiliki
kemampuan mengeluarkan cahaya (bioluminisensi).
8) Ekosistem Lamun
Lamun atau seagrass termasuk wilayah atau teritori
hamparan tumbuh-tumbuhan berbunga yang tumbuh dan
berkembang di wilayah laut. Ciri khas ekosistem lamun
adalah perairannya cukup dangkal dengan kondisi air yang
jernih, mengandung sedikit sedimen sehingga
memungkinkan proses fotosintesis berlangsung optimal.
Namun, kondisi fisik yang lain seperti suhu dan salinitas
relatif sama dengan ekosistem pantai atau ekosistem laut pada
umumnya.
188188
9) Ekosistem Buatan (Artifisial)
Ekosistem buatan adalah bentuk ekosistem yang
dibuat dan dibangun oleh kemampuan kreativitas umat
manusia sebagai bukti perjalanan peradaban setiap generasi
yang lahir pada setiap masa dan kurun waktu tertentu.
Ekosistem buatan memperoleh sumber energi dari eksternal.
Jenis flora didominasi oleh tanaman yang sengaja dipelihara
oleh manusia, seperti anggrek dan tanaman mawar.
Demikian pula jenis fauna didominasi juga oleh
hewan-hewan peliharaan seperti kuda, sapi, kerbau, kambing,
ayam, dan itik. Karena itu jenis vegetasi dan fauna pada
ekosistem buatan memiliki keanekaragaman yang rendah.
Contoh ekosistem buatan adalah berupa bendungan, taman
kota, dan hutan tanaman produksi; agroekosistem berupa
sawah tadah hujan, sawah, dan irigasi; ekosistem pemukiman
seperti kota dan desa.
D. Manfaat Keanekaragaman Hayati
Kehidupan manusia sangat bergantung pada keanekaragaman
hayati. Hewan dan tumbuhan yang dimanfaatkan sekarang ini
(misalnya padi, jagung, kacang-kacangan, sayuran, buah-buahan,
ayam, kambing, dan sapi) pada awal mulanya merupakan hewan dan
tumbuhan liar, yang kemudian dibudidayakan karena memiliki sifat-
sifat unggul. Misalnya sapi dibudidayakan karena menghasilkan
daging, padi dibudidayakan karena menghasilkan beras sebagai bahan
189
pokok makanan. Hal tersebut telah difirmankan dalam Qs. Abasa (80):
24-34, bahwa Allah swt. telah berfirman yang artinya bahwa manusia
dapat mengambil manfaat dari tumbuh-tumbuhan tersebut untuk
memenuhi kebutuhan hidupnya.
Terdapat beberapa manfaat keberadaan keanekaragaman hayati
sebagai berikut.
1. Sumber Pangan
Ekosisitem berarti suatu kesatuan yang dibentuk olah
hubungan timbal balik antara makhluk hidup (komponene biotik)
dan lingkungan (komponen abiotik) setiap ekosistem memilki ciri-
ciri lingkungan fisik, lingkungan kimia, tipe vegetasi, dan tipe
hewan spesifik. Kondisi lingkungan makhluk hidup ini sangat
beragam. Kondisi lingkungan yang beragam tersebut menyebabkan
jenis makhluk hidup yang menempatinya beragam pula.
Keanekaragaman seperti ini disebut sebagai keanekaragaman
tingakat ekosistem.
Faktor biotik yang memengaruhi faktor biotik diantaranya
adalah iklim, tanah, air, suhu, udara, angin, kelembapan, cahaya
mineral, dan tingkat keasaman. Variasi faktor abiotik menimbulkan
kondisi perbedan pada setiap ekosisitem. Untuk mengetahui adanya
keanekaragaman hayati pada tingkat ekosistem, dapat dilihat dari
satuan atau tingkatan organisme ditingkat tempat.
Keanekaragaman hayati dijadikan sebagai makanan pokok
yang dikonsumsi oleh manusia misalnya dari tumbuhan, yaitu padi,
189189
pokok makanan. Hal tersebut telah difirmankan dalam Qs. Abasa (80):
24-34, bahwa Allah swt. telah berfirman yang artinya bahwa manusia
dapat mengambil manfaat dari tumbuh-tumbuhan tersebut untuk
memenuhi kebutuhan hidupnya.
Terdapat beberapa manfaat keberadaan keanekaragaman hayati
sebagai berikut.
1. Sumber Pangan
Ekosisitem berarti suatu kesatuan yang dibentuk olah
hubungan timbal balik antara makhluk hidup (komponene biotik)
dan lingkungan (komponen abiotik) setiap ekosistem memilki ciri-
ciri lingkungan fisik, lingkungan kimia, tipe vegetasi, dan tipe
hewan spesifik. Kondisi lingkungan makhluk hidup ini sangat
beragam. Kondisi lingkungan yang beragam tersebut menyebabkan
jenis makhluk hidup yang menempatinya beragam pula.
Keanekaragaman seperti ini disebut sebagai keanekaragaman
tingakat ekosistem.
Faktor biotik yang memengaruhi faktor biotik diantaranya
adalah iklim, tanah, air, suhu, udara, angin, kelembapan, cahaya
mineral, dan tingkat keasaman. Variasi faktor abiotik menimbulkan
kondisi perbedan pada setiap ekosisitem. Untuk mengetahui adanya
keanekaragaman hayati pada tingkat ekosistem, dapat dilihat dari
satuan atau tingkatan organisme ditingkat tempat.
Keanekaragaman hayati dijadikan sebagai makanan pokok
yang dikonsumsi oleh manusia misalnya dari tumbuhan, yaitu padi,
190190
jangung, singkong, ubi jalar, talas kentang, dan sorgum sedangkan
dari hewan misalnya daging sapi, daging ayam, ikan laut, dan telur.
2. Sumber Sandang
Keanekaragaman hayati memberi banyak sumber
kebutuhan pokok untuk sandang atau pakaian bagi manusia.
Banyak serat alami yang dapat dipintal dan dijadiakan seperti
ramai, kapas, labu air, dan banyak lainya. Sedangkan, beberapa
hewan juga dapat menyumbang ke sumber sandang manusia antara
lain domba yang menghasilkan bulu, sapi, dan kulitnya, ulat sutra
untuk membuat kain sutra, maupun bulu burung yang dijadikan
hiasan pakaian.
Keanekaragaman hayati yang dijadikan sumber sandang,
adalah rami, kapas, pisang hutan atau abaca, dan jute, dimanfaatkan
seratnya untuk membuat kain atau bahan pakaian, ulat sutera untuk
membuat kain sutera yang memiliki nilai ekonomi sangat tinggi,
kulit sapi dan kambing untuk membuat jaket, bulu burung untuk
membuat asesoris pakaian.
3. Sumber Papan
Bentuk keanekaragaman hayati yang ada di Indonesia
sebagai sumber papan suadah dilakukan sebelum masyarakat
mengenal konstruksi bangunan modern. Rumah tradisioanl
memakai beragam kayu sebagai bahan bangunan utama sebagai
kayu merantai, ulin, bambu, dan jati. Kayu-kayu itu tidak hanya
menjadi dinding rumah, tetapi juga untuk jendela, pintu, serta atap
191
rumah tradisional. Bahan alam yang digunakan sebagai atap
biasanya alang-alang dan daun dari tumuhan palem.
Sebagai bahan papan, keanekaragaman hayati dimanfaatkan
untuk membuat rumah dan sejenisnya misalnya kayu jati, kelapa,
nangka, meranti keruing, rasamala, ulin dan bambu dimanfaatkan
kayunya untuk membuat jendela, pintu, tiang, dan atap rumah.
4. Sumber Obat-obatan
Sudah banyak rahasia lagi kalau alam memberi obat terbaik
bagi manusia. Banyak obat-obatan medis yang mengambil khasiat
dari bahan alam dan meramunya menjadi obat-obatan untuk
mengatasi berbagai masalah kesehatan. Di Indonesia sendiri
banyak yang pengguna herbal untuk obat bukan hal yang asing. Hal
ini tidak diherankan karena kita memiliki 940 spesies tanaman obat.
Kebiasaan memanfaatkan keanekaragaman hayati untuk kesehatan
pun terlihat dari kegemaran masyarakat meminum jamu. Selain
tanaman, sumber obat-obatan juga bisa dari hewan seperti lebah
madu bahkan ular yang daginganya bisa mengatasi penyakit kuli
maupun untuk menambah vitalitas.
Keanekaragaman hayati yang berasal dari tumbuhan sebagai
sumber obat-obatan, misalnya mengkudu untuk menurunkan
tekanan darah tinggi, kina untuk obat malaria, buah merah untuk
mengobati kanker, kolesterol tinggi, dan diabetes. Sedangkan, yang
berasal dari hewan contohnya madu lebah dimanfaatkan untuk
191191
rumah tradisional. Bahan alam yang digunakan sebagai atap
biasanya alang-alang dan daun dari tumuhan palem.
Sebagai bahan papan, keanekaragaman hayati dimanfaatkan
untuk membuat rumah dan sejenisnya misalnya kayu jati, kelapa,
nangka, meranti keruing, rasamala, ulin dan bambu dimanfaatkan
kayunya untuk membuat jendela, pintu, tiang, dan atap rumah.
4. Sumber Obat-obatan
Sudah banyak rahasia lagi kalau alam memberi obat terbaik
bagi manusia. Banyak obat-obatan medis yang mengambil khasiat
dari bahan alam dan meramunya menjadi obat-obatan untuk
mengatasi berbagai masalah kesehatan. Di Indonesia sendiri
banyak yang pengguna herbal untuk obat bukan hal yang asing. Hal
ini tidak diherankan karena kita memiliki 940 spesies tanaman obat.
Kebiasaan memanfaatkan keanekaragaman hayati untuk kesehatan
pun terlihat dari kegemaran masyarakat meminum jamu. Selain
tanaman, sumber obat-obatan juga bisa dari hewan seperti lebah
madu bahkan ular yang daginganya bisa mengatasi penyakit kuli
maupun untuk menambah vitalitas.
Keanekaragaman hayati yang berasal dari tumbuhan sebagai
sumber obat-obatan, misalnya mengkudu untuk menurunkan
tekanan darah tinggi, kina untuk obat malaria, buah merah untuk
mengobati kanker, kolesterol tinggi, dan diabetes. Sedangkan, yang
berasal dari hewan contohnya madu lebah dimanfaatkan untuk
192192
meningkatkan daya tahan tubuh, dan bagian daging dan lemak ular
dipercaya dapat mengobati penyakit kulit.
5. Sumber Bahan Kosmetik
Beberapa tumbuhan digunakan untuk kosmetika, antara lain
sebagai berikut misalnya bunga mawar, melati, cendana, kenanga,
dan kemuning dimanfaatkan untuk wewangian (parfum).
Kemuning, bengkoang, alpukat, dan beras digunakan sebagai lulur
tradisional untuk menghaluskan kulit. Sedangkan urang aring,
mangkokan, pandan, minyak kelapa, dan lidah buaya digunakan
untuk pelumas dan penghitam rambut.
6. Sumber Plasma Nutfah
Masih banyak jenis hewan, tumbuhan, bahkan mikroba yang
hingga saat ini belum diketahui manfaat dan kegunaannya. Namun,
melalui riset yang dilakukan secara terus-menerus seiring dengan
tuntutan kebutuhan manusia yang dibarengi dengan kemajuan ilmu
pengetahuan dan teknologi.
Untuk masa depan boleh jadi tumbuhan, hewan, dan
mikroba yang tersembunyi di wilayah hutan sekarang ini lambat
laun akan memiliki peranan yang sangat penting terutama untuk
memenuhi kebutuhan umat manusia. Misalnya buah mengkudu
(pace) yang semula jarang dimanfaatkan, sekarang ini telah
diketahui memiliki khasiat untuk meningkatkan kebugaran tubuh,
mencegah dan mengobati berbagai jenis penyakit terutama tekanan
darah tinggi.
193
7. Aspek Budaya
Beberapa upacara ritual keagamaan dan kepercayaan antara
lain budaya nyeka (ziarah kubur) pada masyarakat Jawa
menggunakan bunga mawar, kenanga, kuntil, dan melati. Umat
islam menggunakan heawan ternak seperti sapi, kambing dan
kerbau pada hari qurban.
Upacara ngaben di Bali menggunakan 39 jenis tumbuhan
yang mengandung minyak atsiri yang berbau harum, antara lain
kenanga, melati, cempaka, pandan, sirih, dan cendana.
8. Sumber Ekonomi atau Pendapatan
Kekayaan alam dari keanekaragaman hayati yang terbesar di
negeri ini mendantangkan pundi-pundi pendapatan bagi warganya.
Masyarakat bisa memanfaatkan dengan menjual hasil bumi untuk
mendapatkan penghasilan, dan tidak hanya dengan menjual hasil
tanaman tapi juga dari usaha lain seperti ternak, penangkaran, dan
budidaya ikan, yang jika panen baik mentah atau pun olahan bisa
mendatangkan keuntungan bagi masyarakat.
E. Keanekaragaman Hayati di Indonesia
Indonesia terletak di daerah beriklim tropis dan dilewati oleh
garis khatulistiwa. Kondisi ini menyebabkan Indonesia mempunyai
keanekaragaman hayati yang sangat tinggi (termasuk tertinggi di dunia),
serta memiliki berbagai jenis ekosistem, seperti ekosistem perairan
sungai, ekosistem air tawar, ekosistem lamun, ekosistem pantai,
193193
7. Aspek Budaya
Beberapa upacara ritual keagamaan dan kepercayaan antara
lain budaya nyeka (ziarah kubur) pada masyarakat Jawa
menggunakan bunga mawar, kenanga, kuntil, dan melati. Umat
islam menggunakan heawan ternak seperti sapi, kambing dan
kerbau pada hari qurban.
Upacara ngaben di Bali menggunakan 39 jenis tumbuhan
yang mengandung minyak atsiri yang berbau harum, antara lain
kenanga, melati, cempaka, pandan, sirih, dan cendana.
8. Sumber Ekonomi atau Pendapatan
Kekayaan alam dari keanekaragaman hayati yang terbesar di
negeri ini mendantangkan pundi-pundi pendapatan bagi warganya.
Masyarakat bisa memanfaatkan dengan menjual hasil bumi untuk
mendapatkan penghasilan, dan tidak hanya dengan menjual hasil
tanaman tapi juga dari usaha lain seperti ternak, penangkaran, dan
budidaya ikan, yang jika panen baik mentah atau pun olahan bisa
mendatangkan keuntungan bagi masyarakat.
E. Keanekaragaman Hayati di Indonesia
Indonesia terletak di daerah beriklim tropis dan dilewati oleh
garis khatulistiwa. Kondisi ini menyebabkan Indonesia mempunyai
keanekaragaman hayati yang sangat tinggi (termasuk tertinggi di dunia),
serta memiliki berbagai jenis ekosistem, seperti ekosistem perairan
sungai, ekosistem air tawar, ekosistem lamun, ekosistem pantai,
194194
ekosistem laut, ekosistem terumbu karang, ekosistem rawa gambut,
hutan mangrove, dan ekosistem hutan.
Secara astrronomis, Indonesia terletak diantara 6°LU-11°LS dan
95°BT-141°BT. Beriklim tropis. Dilihat secara geografis, Indonesia
terletak pada pertemuan dua rangkaian pegunungan muda yaitu Sirkum
Pasifik dan Sirkum Mediterania. Sehingga tanahnya subur dengan
berbagai spesies endemik.
1. Persebaran Flora di Indonesia
Seorang ilmuwan bernama Alfred Russel Wallace
mengemukakan konsep tentang garis Wallace, yaitu garis khayal
yang membagi dua wilayah berdasarkan perbedaan kelompok flora
dan fauna. Sementara itu, Weber seorang ahli zoologi berkebangsaan
Jerman mengamati bahwa hewan-hewan yang hidup di Sulawesi
tidak sepenuhnya seperti hewan yang hidup di Australia. Weber
menyimpulkan bahwa wilayah Sulawesi adalah wilayah peralihan
antara Oriental dan Australia. Indonesia termasuk dalam Indo
Malesiana yang terdiri atas Indonesia, Filipina, Semenanjung
Malaya, dan Papua Nugini.
195194
ekosistem laut, ekosistem terumbu karang, ekosistem rawa gambut,
hutan mangrove, dan ekosistem hutan.
Secara astrronomis, Indonesia terletak diantara 6°LU-11°LS dan
95°BT-141°BT. Beriklim tropis. Dilihat secara geografis, Indonesia
terletak pada pertemuan dua rangkaian pegunungan muda yaitu Sirkum
Pasifik dan Sirkum Mediterania. Sehingga tanahnya subur dengan
berbagai spesies endemik.
1. Persebaran Flora di Indonesia
Seorang ilmuwan bernama Alfred Russel Wallace
mengemukakan konsep tentang garis Wallace, yaitu garis khayal
yang membagi dua wilayah berdasarkan perbedaan kelompok flora
dan fauna. Sementara itu, Weber seorang ahli zoologi berkebangsaan
Jerman mengamati bahwa hewan-hewan yang hidup di Sulawesi
tidak sepenuhnya seperti hewan yang hidup di Australia. Weber
menyimpulkan bahwa wilayah Sulawesi adalah wilayah peralihan
antara Oriental dan Australia. Indonesia termasuk dalam Indo
Malesiana yang terdiri atas Indonesia, Filipina, Semenanjung
Malaya, dan Papua Nugini.
195
Gambar 7.9. Persebaran Flora di Indonesia
Jenis flora yang hidup dan tumbuh di Indonesia diperkirakan
jumlahnya mencapai sekitar 25.000 jenis yang berarti lebih dari 10%
total flora yang ada di dunia terdapat di Indonesia. Golongan lumut
dan ganggang diperkirakan berjumlah sekitar 35.000 jenis. Hampir
40% dari jenis-jenis lumut dan ganggang tersebut bersifat endemik,
artinya, jenis flora yang hanya tumbuh di wilayah Indonesia dan tidak
terdapat di wilayah-wilayah lain di dunia. Beberapa contoh jenis flora
khas yang tumbuh di Indonesia adalah:
a. durian (Durio zibethinus), yang memiliki beberapa varietas,
seperti: durian Petruk (berasal dari Jepara), durian Simas (berasal
dari Bogor), durian Sitokong (asal Ragunan-Jakarta);
b. salak (Salacca edulis), yang terdiri dari beberapa varietas,
misalnya: salak pondoh (asal Sleman Yogyakarta), salak Bali
(asal Pulau Dewata), salak Condet (Berasal dari DKI Jakarta);
c. bunga bangkai (Rafflesia arnoldi), yang merupkan endemik dari
Provinsi Bengkulu;
196196
d. pohon Jati (Tectona grandis), Mahoni (Switenia mahagoni),
Kenari (Canarium caesius) dominasi ditemukan di pulau Jawa,
keruing (Dipterocarpus sp), Matoa (Pometia pinnata) banyak
ditemukan di Papua;
e. meranti (Shorea sp), rotan (Calamus caesius), dominasi daerah
Kalimantan.
f. Cendana (Santalumalbum), kayu putih (Eucalyptusalba),
banyak ditemukan di Nusa Tenggara Timur, Ambon dan
Maluku.
2. Persebaran Hewan (Fauna) di Indonesia
Pada uraian berikut ini, distribusi geografis fauna yang terdapat
di dunia akan dikelompokkan menjadi enam bagian ditinjau dari
daerah persebaran, jenis fauna dan negara yang menjadi tempat atau
habitat dari hewan-hewan tersebut. Berikut ini adalah persebaran
fauna yang ada di dunia.
Tabel 7.1
Persebaran Fauna di Dunia
No. Daerah persebaran
Jenis fauna Negara
1. Oriental Siamang, kera harimau, dan gajah
Indonesia bagian barat, Filipina, Thailand, India
2. Australian Kanguru, koala, dan platypus
Ausntalia, Indonesia bagian timur
3. Paleartik Panda raksasa, unta, dan keledai persia
Himalaya, Eropa, Afrika, Gurun Sahara
197
4. Neartik Rodentia (hewan pengerat) dan hewan yang tanduk bercabang
Amerika utara dan sekitarnya
5. Neotropik Kukang pohon, Armadillo, dan Tapir
Amerika Selatan dan bagian tengah
6. Ethiopia Kera, Jerapah, dan Zebra
Afrika
Jenis-jenis fauna yang hidup di Indonesia diperkirakan
memiliki jumlah hingga mencapai 220.000 jenis yang meliputi
sekitar ± 200.000 serangga, jumlah ikan hampir 4.000 jenis, jenis
burung diperkirakan mencapai sekitar 2.000 jenis, serta 1.000 jenis
reptilia dan amphibia.
Penyebaran keanekaragaman hayati di Indonesia khususnya
fauna sangat berhubungan dengan letak geografis Indonesia.
Distribusi geografis fauna ini terbagi menjadi dua kawasan, yani
kawasan timur (Benua Australia) dan kawasan barat (Benua Asia).
Dalam perjalanan ekspedisinya ke wilayah Indonesia, Alfred R.
Wallace (1856) menemukan adanya perbedaan fauna dibeberapa
wilayah di Nusantara.
Contohnya terdapat jenis burung yang hidup di Pulau Bali
(burung Jalak Bali) ternyata tidak ditemukan di Pulau Lombok, dan
sebaliknya burung yang dijumpai di Pulau Lombok tidak ditemukan
di Pulau Bali. Namun, fauna yang hidup di Sumatera, Jawa, Bali, dan
Kalimantan ternyata terdapat kemiripan dengah jenis fauna di daerah
geografis Oriental (Asia), sehingga Alfred R. Wallace
197197
4. Neartik Rodentia (hewan pengerat) dan hewan yang tanduk bercabang
Amerika utara dan sekitarnya
5. Neotropik Kukang pohon, Armadillo, dan Tapir
Amerika Selatan dan bagian tengah
6. Ethiopia Kera, Jerapah, dan Zebra
Afrika
Jenis-jenis fauna yang hidup di Indonesia diperkirakan
memiliki jumlah hingga mencapai 220.000 jenis yang meliputi
sekitar ± 200.000 serangga, jumlah ikan hampir 4.000 jenis, jenis
burung diperkirakan mencapai sekitar 2.000 jenis, serta 1.000 jenis
reptilia dan amphibia.
Penyebaran keanekaragaman hayati di Indonesia khususnya
fauna sangat berhubungan dengan letak geografis Indonesia.
Distribusi geografis fauna ini terbagi menjadi dua kawasan, yani
kawasan timur (Benua Australia) dan kawasan barat (Benua Asia).
Dalam perjalanan ekspedisinya ke wilayah Indonesia, Alfred R.
Wallace (1856) menemukan adanya perbedaan fauna dibeberapa
wilayah di Nusantara.
Contohnya terdapat jenis burung yang hidup di Pulau Bali
(burung Jalak Bali) ternyata tidak ditemukan di Pulau Lombok, dan
sebaliknya burung yang dijumpai di Pulau Lombok tidak ditemukan
di Pulau Bali. Namun, fauna yang hidup di Sumatera, Jawa, Bali, dan
Kalimantan ternyata terdapat kemiripan dengah jenis fauna di daerah
geografis Oriental (Asia), sehingga Alfred R. Wallace
198198
menetapkan dan menentkan garis pembatas disebut garis Wallace
yang memisahkan wilayah oriental dengan wilayah Australian
(meliputi Papua, Maluku, Sulawesi, dan Nusa Tenggara).
Seorang ilmuan bidang zoologiberkebangsaan Jerman, Max
Webermenemukan jenis fauna di wilayah Sulawesi terdapat
kesamaan dengan fauna yang hidup di daerah Oriental dan Australian
(daerah peralihan), selanjutnya menetapkan garis pembatas yang
dikenal sebagai garis Weber yang membentang dari kepulauan
Sulawesi bagian selatan sampai kepulauan Aru. Jadi, fauna yang
tinggal dan hidup di wilayah Nusantara mempunyai tipe daerah
Orental, Australian sekaligus Peralihan
Gambar 7.10 Penyebaran Fauna di Indonesia
199
Penyebaran keanekaragaman hayati di Indonesia khususnya
fauna terbagi menjadi dua kawasan, yani kawasan barat (Benua
Asia) dan kawasan timur (Benua Australia). Berikut diuraikan
jenis-jenis fauna yang hidup di wilayah Indonesia bagian barat
(Oriental) dan kawasan Indonesia bagian timur (Australia).
a) Wilayah Indonesia Barat (oriental), fauna yang ditemukan dan
hidup di wilayah persebaran oriental adalah.
1) mamalia berukuran besar, jenis fauna yang dijumpai,
seperti gajah Sumatera (Elephas maximus sumatrensis),
banteng (Bos sondaicus), harimau Jawa, harimau
Sumatera (Panthera tigris sondaicus), Tapir Sumatera,
Badak Sumatera, beruang madu, badak bercula satu.
2) fauna jenis primata, yang umum dijumpai seperti: orang
utan Sumatra (Pongo pygmaeus obelii), orang utan
Kalimantan (Pongo pygmaeus pygmaeus), kera (Macaca
fascicularis), ungko, monyet, tarsius, kukang, bekantan.
3) jenis burung dengan warna bulu kurang menarik dan tidak
beragam, tetapi kicauannya nyaring dan keras, seperti:
burung Rangkong (Rhinoplax vigil), murai (Myophoneus
sp).
b) Wilayah Indonesia Timur (Australia), beberapa jenis fauna
yang hidup di wilayah persebaran Asutralian sebagai berikut.
1) pada umumnya jenis mamalia yang mempunyai ukuran
lebih kecil, contohnya kuskus, koala, dan oposum;
199199
Penyebaran keanekaragaman hayati di Indonesia khususnya
fauna terbagi menjadi dua kawasan, yani kawasan barat (Benua
Asia) dan kawasan timur (Benua Australia). Berikut diuraikan
jenis-jenis fauna yang hidup di wilayah Indonesia bagian barat
(Oriental) dan kawasan Indonesia bagian timur (Australia).
a) Wilayah Indonesia Barat (oriental), fauna yang ditemukan dan
hidup di wilayah persebaran oriental adalah.
1) mamalia berukuran besar, jenis fauna yang dijumpai,
seperti gajah Sumatera (Elephas maximus sumatrensis),
banteng (Bos sondaicus), harimau Jawa, harimau
Sumatera (Panthera tigris sondaicus), Tapir Sumatera,
Badak Sumatera, beruang madu, badak bercula satu.
2) fauna jenis primata, yang umum dijumpai seperti: orang
utan Sumatra (Pongo pygmaeus obelii), orang utan
Kalimantan (Pongo pygmaeus pygmaeus), kera (Macaca
fascicularis), ungko, monyet, tarsius, kukang, bekantan.
3) jenis burung dengan warna bulu kurang menarik dan tidak
beragam, tetapi kicauannya nyaring dan keras, seperti:
burung Rangkong (Rhinoplax vigil), murai (Myophoneus
sp).
b) Wilayah Indonesia Timur (Australia), beberapa jenis fauna
yang hidup di wilayah persebaran Asutralian sebagai berikut.
1) pada umumnya jenis mamalia yang mempunyai ukuran
lebih kecil, contohnya kuskus, koala, dan oposum;
200200
2) mamalia yang berkantong, contohnya adalah walabi kecil
(Dorcopsulusvanheurni), walabi semak (Thylogale
bruijni), kanguru pohon (Dendrolagus ursinus);
3) jenis burung dengan warna bulu menarik dan lebih
vjenisnya lebih beragam, seperti burung Cendrawasih
(Paradisaea minor), burung kasuari (Casuarius
casuarius), burung nuri, burung kakatua.
c) Wilayah Indonesia Tengah (peralihan), beberapa jenis fauna
yang hidup di wilayah persebaran peralihan sebagai berikut.
1) Pada daerah transisi antara oriental dan
Australiandijumpai jenis-jenis fauna dengan ciri khas
masing-masing. Seperti: Komodo (Varanus komodoensis)
di Pulau Komodo dan Pulau Rincha (Nusa Tenggara
Timur). Jenis fauna seperti babi rusa (Babyrousa
babyrussa), jenis anoa (Bubalus depressicornis), dan
burung maleo (Macrocephalon maleo) ditemukan di
Sulawesi.
2) Jenis lain yang dijumpai pada persebaran fauna peralihan
adalah kalong, kuda liar, tapir, dan tarsisius.
3. Fauna dan Flora Endemik
Di Indonesia terdapat jenis fauna dan flora yang bersifat
endemik yang tidak terdapat di wilayah lainya. Beberapa contoh
fauna endemik yang dimiliki Indonesia adalah hewan komodo
(kadal raksasa) yang dijumpai di pulau komodo dan rincha.
201
Termasuk badak bercula satu yang hidup di wilayah ujung kulon
Provinsi Banten. Contoh floranya adalah bunga raflesia (bunga
bangkai) yang tumbuh di wilayah hutan Provinsi Bengkulu
Sumatera dan tumbuhan matoa yang tumbuh di Irian Jaya (Papua).
Fauna langka yang sekarang dikategorikan hampir
mengalami kepunahan antara lain badak Sumatra (Dicerorhinus
sumatrensis), harimau Sumatra (Panthera tgris sumatrae), tapir
(Tapirus indicus), komodo (Varanus komodoensis). Flora atau
tumbuhan termasuk yang dilindungi keberadaannya di wilayah
Indonesia antara lain tumbuhan matoa (Pometia pinnata), gandaria
(Bouea macrophylle), badali (Raermachera gigantean), sawo kecik
(Manilkara kauki), bendo (Artrocarpus elasticus)
Selengkapnya beberapa contoh fauna dan flora endemik
yang ditemukan di wilayah Indonesia adalah.
a. fauna endemik, seperti harimau Jawa (Panthera tigris
sondaicus), harimau Bali (dilaporkan sudah mengalami
kepunahan), jalak Bali putih (Leucopsarrothschildi), badak
bercula satu (Rhinoceros sondaicus), binturong (Artictis
binturong), monyet (Presbytis thomasi), tarsius (Tarsius
bancanus), kukang (Nycticebus coucang), burung maleo
(Macrocephalon maleo), binatang komodo (Varanus
komodoensis); dan
b. flora endemik, yang paling terkenal dari genus rafflesia
misalnya Rafflesia arnoldii (endemik di Sumatra Barat,
201201
Termasuk badak bercula satu yang hidup di wilayah ujung kulon
Provinsi Banten. Contoh floranya adalah bunga raflesia (bunga
bangkai) yang tumbuh di wilayah hutan Provinsi Bengkulu
Sumatera dan tumbuhan matoa yang tumbuh di Irian Jaya (Papua).
Fauna langka yang sekarang dikategorikan hampir
mengalami kepunahan antara lain badak Sumatra (Dicerorhinus
sumatrensis), harimau Sumatra (Panthera tgris sumatrae), tapir
(Tapirus indicus), komodo (Varanus komodoensis). Flora atau
tumbuhan termasuk yang dilindungi keberadaannya di wilayah
Indonesia antara lain tumbuhan matoa (Pometia pinnata), gandaria
(Bouea macrophylle), badali (Raermachera gigantean), sawo kecik
(Manilkara kauki), bendo (Artrocarpus elasticus)
Selengkapnya beberapa contoh fauna dan flora endemik
yang ditemukan di wilayah Indonesia adalah.
a. fauna endemik, seperti harimau Jawa (Panthera tigris
sondaicus), harimau Bali (dilaporkan sudah mengalami
kepunahan), jalak Bali putih (Leucopsarrothschildi), badak
bercula satu (Rhinoceros sondaicus), binturong (Artictis
binturong), monyet (Presbytis thomasi), tarsius (Tarsius
bancanus), kukang (Nycticebus coucang), burung maleo
(Macrocephalon maleo), binatang komodo (Varanus
komodoensis); dan
b. flora endemik, yang paling terkenal dari genus rafflesia
misalnya Rafflesia arnoldii (endemik di Sumatra Barat,
202202
Bengkulu, dan Aceh), Rafflesia borneensis (endemik di
Kalimantan pada umumnya), Rafflesia cilliata (endemik
terutama di Kalimantan Timur), Rafflesia horsfilldii (endemik
di Jawa), Rafflesia patma (endemik di Nusa Kambangan dan
hutan di wilayah Pangandaran Jawa Barat), Rafflesia
rochussenii (endemik di Jawa Barat), dan Rafflesia contleyi
(endemik di Sumatra bagian timur).Bedali(Radermachera
gigantean), Kepuh (Stereula foetida), bungur (Lagerstroemia
spesiosa), nangka celeng (Arthocarpus heterophyllus), mundu
(Garcinia dulcis), sawo kecik (Manilkara kauki), winong
(Tetrameles nudiflora), Kluwak (Pingium edule), Gandaria
(Bouea macrophylla).
F. Nilai Keanekaragaman Hayati
1. Manfaat Ekologi
Di samping berfungsi untuk memenuhi dan menunjuang
kehidupan umat manusia, keanekaragaman hayati juga mempunyai
peranan yang sangat penting dalam menjaga dan mempertahankan
keberlanjutan ekosistem. Tiap-tiap jenis organisme yang memiliki
peranan tertentu dalam ekosistem tidak mungkin digantikan oleh
jenis organisme yang lain. Misalnya keberadaan burung elang dan
ular pada ekosistem persawahan memiliki peranan untuk
memangsa populasi tikus. Jika kedua predator ini diburu dan
dibunuh oleh manusia, tidak ada yang mengendalikan populasi
203
tikus. Akibatnya populasi tikus menjadi meningkat sangat cepat dan
timbulah hama tikus yang menyerang tanaman para petani.
Nilai ekologi dari keanekaragaman hayati, antar lain
menjadi perlindungan terhadap kerusakan lahan karena akar
tanaman akan melindungi tanah dari kerusakan, pengikisan,
menyerap air hujan sehingga tidak terjadi banjir atau tanah longsor.
Tumbuhan merupakan penghasil zat organik dan oksigen,
yang sangat dibutuhkan oleh makhluk hidup lain. Selain itu,
tumbuh-tumbuhan dapat menghasilkan humus, mampu menyimpan
air tanah, dan dapat mencegah terjadinya erosi. Keanekaragaman
yang tinggi merupakan indikator kondisi ekosistem sedang stabil.
Ekosistem dengan keanekaragaman yang rendah merupakan
ekosistem yang rentan terjadi perubahan. Bagi manusia,
keanekaragaman yang tinggi merupakan bank sifat-sifat unggul
(plasma nutfah) untuk dimanfaatkan di masa mendatang.
2. Manfaat Keilmuan
Keanekaragaman hayati yang terdapat di bumi ini
merupakan tantangan tersendiri bagi para ilmuan untuk melakukan
kegiatan riset secara terus-menerus agar semakin banyak manfaat
yang dapat diperoleh dari kekayaan hayati tersebut sekaligus
melalui keanekaragaman hayati ini upaya para ilmuan untuk
melakukan kajian-kajian keilmuan dan pengembangan ilmu yang
sangat berguna bagi kehidupan manusia.
203203
tikus. Akibatnya populasi tikus menjadi meningkat sangat cepat dan
timbulah hama tikus yang menyerang tanaman para petani.
Nilai ekologi dari keanekaragaman hayati, antar lain
menjadi perlindungan terhadap kerusakan lahan karena akar
tanaman akan melindungi tanah dari kerusakan, pengikisan,
menyerap air hujan sehingga tidak terjadi banjir atau tanah longsor.
Tumbuhan merupakan penghasil zat organik dan oksigen,
yang sangat dibutuhkan oleh makhluk hidup lain. Selain itu,
tumbuh-tumbuhan dapat menghasilkan humus, mampu menyimpan
air tanah, dan dapat mencegah terjadinya erosi. Keanekaragaman
yang tinggi merupakan indikator kondisi ekosistem sedang stabil.
Ekosistem dengan keanekaragaman yang rendah merupakan
ekosistem yang rentan terjadi perubahan. Bagi manusia,
keanekaragaman yang tinggi merupakan bank sifat-sifat unggul
(plasma nutfah) untuk dimanfaatkan di masa mendatang.
2. Manfaat Keilmuan
Keanekaragaman hayati yang terdapat di bumi ini
merupakan tantangan tersendiri bagi para ilmuan untuk melakukan
kegiatan riset secara terus-menerus agar semakin banyak manfaat
yang dapat diperoleh dari kekayaan hayati tersebut sekaligus
melalui keanekaragaman hayati ini upaya para ilmuan untuk
melakukan kajian-kajian keilmuan dan pengembangan ilmu yang
sangat berguna bagi kehidupan manusia.
204204
Keanekaragaman hayati dapat menambah pemahaman dan
pengetahuan manusia. Pemanfaatan hewan dan tumbuhan
digunakan untuk bahan percobaan untuk kedokteran dan
eksperimen eksperimen tertentu.
3. Manfaat Keindahan
Keadaan ekosistem akan stabil manakala di tempat tersebut
atau habitat itu memiliki keanekaragaman yang tinggi.
Keanekaragaman yang rendah justru menyebabkan hewan dan
tumbuhan rentan terjadi kepunahan. Panorama alam dapat
dinikmati secara sempurna manakala keanekaragaman tercipta di
tempat tersebut. Berbagai jenis tumbuhan digunakan untuk
tanaman hias. Beberapa jenis hewan juga dimanfaatkan manusia
karena keindahan atau kemerduan suaranya, misalnya jenis-jenis
burung.
4. Konservasi (Perlindungan) Keanekaragaman Hayati
Upaya konservasi keanekaragaman hayati atau biodiversitas
sudah menjadi kesepakatan internasional. Keanekaragaman hayati
yang dilindungi terutama jenis flora termasuk di dalmnya lumut dan
paku-pakuan dan jenis fauna serta mikroorganisme seperti bakteri
dan jamur.
Beberapa tempat perlindungan keanekaragaman hayati di
Indonesia telah ditentukan dan diresmikan oleh pemerintah. Lokasi
perlindungan tersebut misalnya berupa taman nasional, cagar alam,
hutan wisata, taman hutan raya, taman laut, wana wisata, hutan
205
lindung, dan kebun raya. Ditetapkannya nama-nama tersebut
bertujuan agar upaya perlindungan flora, fauna, dan
mikroorganisme dapat terjaga dan lestari sehingga penting
kewaspadaan dini untuk menghindari kepunahan yang sistemik.
G. Faktor Penyebab Menghilangnya Keanekaragaman Hayati
Menghilangnya kanekaragaman hayati di suatu wilayah tertentu
umumnya disebabkan oleh berbagai factor sebagai berikut.
1. Hilangnya Habitat
Berdasarkan laporan dari sebuah lembaga Internasional
IUCN (International Union for Conservation of Nature), telah
merilis daftar “merah” bahwa pemicu yang paling potensial
penyebab hilangnya habitat adalah manajemen pertanian dan hutan
yang tidak berkelanjutan.
Seiring dengan pertambahan jumlah penduduk yang
semakin tinggi menyebabkan semakin bertambah pula kebutuhan
hidup. Demikian pula, lahan yang tersedia untuk habitat tumbuhan
dan hewan semakin sempit karena banyak lahan yang dialih
fungsikan sebagai tempat tinggal penduduk, ditebang untuk
digunakan sebagai lahan pertanian atau dijadikan lahan industri,
perumahan, perkantoran, pemukiman, pertokoan, dan sebagainya.
2. Pencemaran Tanah, Udara, dan Air
Zat pencemar (polutan) adalah produk buangan yang
dihasilkan dari berbagai aktivitas manusia. Zat-zat yang dibuang
oleh berbagai industri tersebut dapat mencemari air, tanah, dan
205205
lindung, dan kebun raya. Ditetapkannya nama-nama tersebut
bertujuan agar upaya perlindungan flora, fauna, dan
mikroorganisme dapat terjaga dan lestari sehingga penting
kewaspadaan dini untuk menghindari kepunahan yang sistemik.
G. Faktor Penyebab Menghilangnya Keanekaragaman Hayati
Menghilangnya kanekaragaman hayati di suatu wilayah tertentu
umumnya disebabkan oleh berbagai factor sebagai berikut.
1. Hilangnya Habitat
Berdasarkan laporan dari sebuah lembaga Internasional
IUCN (International Union for Conservation of Nature), telah
merilis daftar “merah” bahwa pemicu yang paling potensial
penyebab hilangnya habitat adalah manajemen pertanian dan hutan
yang tidak berkelanjutan.
Seiring dengan pertambahan jumlah penduduk yang
semakin tinggi menyebabkan semakin bertambah pula kebutuhan
hidup. Demikian pula, lahan yang tersedia untuk habitat tumbuhan
dan hewan semakin sempit karena banyak lahan yang dialih
fungsikan sebagai tempat tinggal penduduk, ditebang untuk
digunakan sebagai lahan pertanian atau dijadikan lahan industri,
perumahan, perkantoran, pemukiman, pertokoan, dan sebagainya.
2. Pencemaran Tanah, Udara, dan Air
Zat pencemar (polutan) adalah produk buangan yang
dihasilkan dari berbagai aktivitas manusia. Zat-zat yang dibuang
oleh berbagai industri tersebut dapat mencemari air, tanah, dan
206206
udara. Diantara polutan yang berbahaya bagi organisme seperti:
nitrogen dan sulfur oksida yang dikeluarkan dari kendaraan knalpot
kendaraan bermotor dan apabila bereaksi dengan air akan
menghasilkan hujan asam yang merusak ekosistem serta asesoris-
asesoris bahan bangunan lainnya.
Pembuangan CFC atau yang dikenal sebagai
chlorofluorocarbon yang berlebihan dapat mengakibatkan lapisan
ozon di atmosfer menjadi berlubang. Dampaknya, intensitas sinar
ultraviolet yang masuk ke bumi menjadi semakin meningkat dan
menyebabkan berbagai masalah ikutannya, antara lain
berkurangnya biomassa fitoplankton di lautan yang menyebabkan
terganggunya keseimbangan rantai makanan organisme.
3. Perubahan Iklim
Timbulnya pencemaran udara yang bersumber dari industri
akan menghasilkan gas karbon dioksida dan CO2 ini sebagai salah
satu penyebab terjadinya perubahan iklim (climate change), yang
dikenal juga sebagai efek rumah kaca. Efek rumah kaca mampu
meningkatkan suhu udara antara 1-3 0C dalam kurun waktu 100
tahun.” Kenaikan suhu tersebut menyebabkan terjadinya pencairan
es di kutub dan kenaikan permukaan air laut sekitar 1-2 meter yang
berakibat terjadinya perubahan struktur dan fungsi ekosistem
lautan.47
47 Suparto, Biologi, (Jakarta: Penerbit PT. Erlangga, 2011), 54.
207
4. Eksploitasi Tanaman dan Hewan
Eksploitasi terhadap eksistensi hewan dan tumbuhan secara
masal umumnya dilaksanakan terhadap komoditas yang
mempunyai nilai ekonomi tinggi, misalnya kayu hutan yang
digunakan untuk bahan bangunan dan ikan tuna sirip kuning yang
harganya mahal dan banyak diminati oleh pencinta makanan laut.
Eksploitasi yang berlebihan dapat mengakibatkan kepunahan
spesies-spesies tertentu, apalagi bila tidak diimbangi dengan usaha
pengembangbiakannya.
5. Masuknya Spesies Pendatang Introdus spesies dari luar ke suatu wilayah tertentu acapkali
mendesak spesies lokal yang sejatinya merupakan spesies vital dan
langka di teritorial tersebut. Beberapa spesies asing dapat saja
menjadi spesies invasif yang menguasai ekosistem tertentu.
Contohnya ikan pelangi (Melanotaenia ayamaruensis) merupakan
spesies endemik danau Ayamaru, Papua Barat. Ikan pelangi
terancam punah karena dimangsa oleh ikan mas (Cyprinus carpio)
yang dibawa dari Jepang dan menjadi spesies invasif di danau
tersebut.
6. Industrilisasi Pertanian dan Hutan Untuk memenuhi kebutuhan industri kecenderungan
masyarakat sekarang ini menanam tanaman dan memelihara hewan
dalam satu jenis tanaman (monokultur), misalnya sawit, tebu, teh,
karet, dan kopi. Demikian pula jenis hewan cenderung homogen,
207207
4. Eksploitasi Tanaman dan Hewan
Eksploitasi terhadap eksistensi hewan dan tumbuhan secara
masal umumnya dilaksanakan terhadap komoditas yang
mempunyai nilai ekonomi tinggi, misalnya kayu hutan yang
digunakan untuk bahan bangunan dan ikan tuna sirip kuning yang
harganya mahal dan banyak diminati oleh pencinta makanan laut.
Eksploitasi yang berlebihan dapat mengakibatkan kepunahan
spesies-spesies tertentu, apalagi bila tidak diimbangi dengan usaha
pengembangbiakannya.
5. Masuknya Spesies Pendatang Introdus spesies dari luar ke suatu wilayah tertentu acapkali
mendesak spesies lokal yang sejatinya merupakan spesies vital dan
langka di teritorial tersebut. Beberapa spesies asing dapat saja
menjadi spesies invasif yang menguasai ekosistem tertentu.
Contohnya ikan pelangi (Melanotaenia ayamaruensis) merupakan
spesies endemik danau Ayamaru, Papua Barat. Ikan pelangi
terancam punah karena dimangsa oleh ikan mas (Cyprinus carpio)
yang dibawa dari Jepang dan menjadi spesies invasif di danau
tersebut.
6. Industrilisasi Pertanian dan Hutan Untuk memenuhi kebutuhan industri kecenderungan
masyarakat sekarang ini menanam tanaman dan memelihara hewan
dalam satu jenis tanaman (monokultur), misalnya sawit, tebu, teh,
karet, dan kopi. Demikian pula jenis hewan cenderung homogen,
208208
misalnya sapi, kambing, dan domba. Hal ini dapat menurunkan
keanekaragaman hayati tingkat spesies.
Kecenderung para petani juga menanam tumbuhan dan
memelihara hewan memilih yang bersifat unggul dan
menguntungkan, sedangkan tumbuhan dan hewan yang kurang
unggul dan kurang menguntungkan tidak dikembangkan sehingga
akan menuju kepunahan.
209
DAFTAR PUSTAKA
Albert, B., D. Bray, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Ros and P. Walters. 1998. Essential Cell Biology. New York: Garland Publishing, Inc.
Albert, B., D. Bray, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, J.D. Watson. 1999. Molecular Biology of The Cell. New York: Garland Publishing, Inc.
Al-Mahalli, Jalalaudin & Jalaludin as-Suyuti. 2008, Tafsir al-Jalalain, Jilid I, Jakarta: Penerbit Pustaka al-Kautsar.
Baker, J.B.W and Garlan. 1982. The Study of Biology. Canada: Addison Wesley Publishing Company.
Brooks, G.A. T.DD. Ffahey, T.P. White. 1996. Exercise Physiology: Human Bioenergetics and Its Applications. 2nd Edition. Mayfield Publishing Co.
Campbell, Neil A. dan Jane B. Reece. 2008.Biologi. Edisi KelimaJilid 1.Jakarta:Penerbit Erlangga.
Campbell, Neil A., Mitchell Lawrence G., and Jane B. Reece. 1994, Biology: Concepts & Connection, New York: The Bejamin/Cummings Publishing Company, Inc.
Campbell N.A. et al. 1999. Biology, Concept and Connections. Canada: Cummings Publishing Company, Inc.
Campbell, Neil A. Jane B. Reece, and Lisa A. Urry. 2008.Biologi. Edisi Kedelapan Jilid 2.Jakarta:Penerbit Erlangga.
Chiras, Daniel D. 1991. Environmental Science: Action for a Suitainable Future.New York: The Benyamin Cummings Publishing Company, Inc.
Corebima, AD.2013.Genetika Mendel. Surabaya:Penerbit Airlangga University Press.
Delima, Eva. 1996. Kehidupan Sel. Jakarta: Penerbit PT. Gramedia Anggota IKAPI.
209209
DAFTAR PUSTAKA
Albert, B., D. Bray, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Ros and P. Walters. 1998. Essential Cell Biology. New York: Garland Publishing, Inc.
Albert, B., D. Bray, A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts, J.D. Watson. 1999. Molecular Biology of The Cell. New York: Garland Publishing, Inc.
Al-Mahalli, Jalalaudin & Jalaludin as-Suyuti. 2008, Tafsir al-Jalalain, Jilid I, Jakarta: Penerbit Pustaka al-Kautsar.
Baker, J.B.W and Garlan. 1982. The Study of Biology. Canada: Addison Wesley Publishing Company.
Brooks, G.A. T.DD. Ffahey, T.P. White. 1996. Exercise Physiology: Human Bioenergetics and Its Applications. 2nd Edition. Mayfield Publishing Co.
Campbell, Neil A. dan Jane B. Reece. 2008.Biologi. Edisi KelimaJilid 1.Jakarta:Penerbit Erlangga.
Campbell, Neil A., Mitchell Lawrence G., and Jane B. Reece. 1994, Biology: Concepts & Connection, New York: The Bejamin/Cummings Publishing Company, Inc.
Campbell N.A. et al. 1999. Biology, Concept and Connections. Canada: Cummings Publishing Company, Inc.
Campbell, Neil A. Jane B. Reece, and Lisa A. Urry. 2008.Biologi. Edisi Kedelapan Jilid 2.Jakarta:Penerbit Erlangga.
Chiras, Daniel D. 1991. Environmental Science: Action for a Suitainable Future.New York: The Benyamin Cummings Publishing Company, Inc.
Corebima, AD.2013.Genetika Mendel. Surabaya:Penerbit Airlangga University Press.
Delima, Eva. 1996. Kehidupan Sel. Jakarta: Penerbit PT. Gramedia Anggota IKAPI.
210210
Departemen Agama RI, 2000, Al-Quran dan Terjemahannya (Ayat Pojok Bergaris Model Utama), Semarang: Penerbit CV. Asy Syifa’.
Fried , George H. dan George J. Hademenos. 2002. Biologi. Edisi Kedua, Jakarta: Penerbit Erlangga.
Hanum, Eva Latifah. 2009. Biologi 2. Jakarta: Penerbit PT. Remaja Rosdakarya.
Hopson, J. and Norman K.W. 1990. Essential of Biology. New York: McGraw-Hill Publishing Company.
Indun, Kistinnah. 2007. Biologi Makhluk Hidup dan Lingkungan. Surakarta: Penerbit CV. Putra Nugraha.
Jeffrey, C. 1982. An Introduction to Plant Taxonomy, 2nd ed. Cambridge: Cambridge University Press.
Karmondy, Edward J., and Essenfeld, Bernice E., 1988, Biology: A Systems Approach, California,Massachusetts, Tokyo, Singapore: The Addison-Wesley Publishing Company, Inc.
Kimball, John W. 1989. Biologi. Jilid 1. Terjemahan. Jakarta: Penerbit Erlangga.
Kimball, John W. 1998. Biologi. Jilid 2. Terjemahan. Jakarta: Penerbit Erlangga.
Kimball, John W. 1998. Biologi. Jilid 3. Terjemahan. Jakarta: Penerbit Erlangga.
Kuchel, Philip dan Gregory B. Ralston. 2006. Biokimia. Jakarta: Penerbit PT.Erlangga.
Kusumawati, Rohana. 2012. Biologi. Jakarta: Penerbit Intan Prawira. Ma’at, Suprapto. 2011. Teknik Dasar Kultur Sel. Surabaya: Airlangga
University Press. Morris, Winokur. 1962. General. Biology. New Jersey: Littlefield Adams
& Co Nelson, G.E and Gerald G.R. 1982. Fundamentals Concept Biology. New
York: John Wiley & Sons.
211210
Departemen Agama RI, 2000, Al-Quran dan Terjemahannya (Ayat Pojok Bergaris Model Utama), Semarang: Penerbit CV. Asy Syifa’.
Fried , George H. dan George J. Hademenos. 2002. Biologi. Edisi Kedua, Jakarta: Penerbit Erlangga.
Hanum, Eva Latifah. 2009. Biologi 2. Jakarta: Penerbit PT. Remaja Rosdakarya.
Hopson, J. and Norman K.W. 1990. Essential of Biology. New York: McGraw-Hill Publishing Company.
Indun, Kistinnah. 2007. Biologi Makhluk Hidup dan Lingkungan. Surakarta: Penerbit CV. Putra Nugraha.
Jeffrey, C. 1982. An Introduction to Plant Taxonomy, 2nd ed. Cambridge: Cambridge University Press.
Karmondy, Edward J., and Essenfeld, Bernice E., 1988, Biology: A Systems Approach, California,Massachusetts, Tokyo, Singapore: The Addison-Wesley Publishing Company, Inc.
Kimball, John W. 1989. Biologi. Jilid 1. Terjemahan. Jakarta: Penerbit Erlangga.
Kimball, John W. 1998. Biologi. Jilid 2. Terjemahan. Jakarta: Penerbit Erlangga.
Kimball, John W. 1998. Biologi. Jilid 3. Terjemahan. Jakarta: Penerbit Erlangga.
Kuchel, Philip dan Gregory B. Ralston. 2006. Biokimia. Jakarta: Penerbit PT.Erlangga.
Kusumawati, Rohana. 2012. Biologi. Jakarta: Penerbit Intan Prawira. Ma’at, Suprapto. 2011. Teknik Dasar Kultur Sel. Surabaya: Airlangga
University Press. Morris, Winokur. 1962. General. Biology. New Jersey: Littlefield Adams
& Co Nelson, G.E and Gerald G.R. 1982. Fundamentals Concept Biology. New
York: John Wiley & Sons. 211
Old, RW. dan S.B. Primorse. 2003. Prinsip-prinsip Manipulasi Gen. Jakarta: Universitas Indonesia Press.
Subowo, 1995. Biologi Sel. Bandung: Penerbit PT. Angkasa. Suharno, dkk. 2007. Biologi. Jilid 1. Jakarta: Penerbit Erlangga. Suhirman. 2012. Konsep-konsep Dasar Ilmu Pengetahuan Alam. Lembaga
Pengkajian-Publikasi Islam & Masyarakat (LEPPIM) IAIN Mataram.
Suhirman. 2017. Biologi Umum 1. Lembaga Pengkajian-Publikasi Islam & Masyarakat (LEPPIM) IAIN Mataram.
Sumardi dan Marianti, A. 2007. Biologi Sel, Yogyakarta:Penerbit PT Graha Ilmu.
Sunaryo, Yayan. 2000. Kimia Dasar. Jilid 1. Bandung: Penerbit CV. Krama Widya.
Suryo, 2013. Genetika untuk Strata 1. Cetakan kelimabelas. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
Winternitz, Katherine A, and Cairney, Wiliiam J., 1996, Biological Science: A Molecular Approach., Massachusetts, Toronto: D.C. Heath and Company.
Wolf. Larry L. 1992. Ekologi Umum. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
Yatim, Wildan. 2012. Biologi Sel. Bandung: Penerbit Tarsito Bandung. Yatim, Wildan.2010. Biologi Modern: Pengantar Biologi. Bandung:
Penerbit Tarsito . Yatim, Wildan.2003. Biologi Sel Lanjut.Cetakan ke VI, Bandung: Penerbit
Tarsito . Yatim, Wildan. 2010. Genetika. Cetakan ke XIII, Bandung: Penerbit
Tarsito.
212
1
BIODATA PENULIS
Dr. Suhirman, S.Pd., M.Si., lahir di Ungga Kecamatan Praya Barat Daya, pada tanggal 09 April 1971. Lahir dari pasangan H. Mawal Mursydi, A.Md dan Hj. Fatimah (alm) dan merupakan anak ke-4 dari lima bersaudara. Pendidikan dasar di Ungga, Pendidikan menengah diselesaikan di Mataram dan Pendidikan Atas di Praya.
Pendidikan tinggi Strata-1 ditempuh di FKIP Universitas Muhammadiyah Malang, tamat tahun 1995 pada program studi Pendidikan Biologi. Pendidikan Strata-2 diselesaikan di Pascasarjana Universitas Gadjah Mada, tahun 1998 pada jurusan Ilmu Lingkungan. Pendidikan Strata-3 diselesaikan di Universitas Negeri Jakarta pada tahun 2012.
Saat ini bekerja sebagai PNS dosen pada Program Studi Pendidikan IPA, Fakultas Tarbiyah dan Keguruan Universitas Islam (UIN) Mataram. Sejak tahun 2000 menjadi dosen STAIN Mataram, IAIN Mataram dan Universitas Islam Negeri Mataram.
Selama menjadi staf pengajar di UIN Mataram elah mempublikasikan karya ilmiah pada berbagai konferensi internasional; yaitu: (1) The 5th International Conference on Mathematics, Science, and Education (ICMSE 2018)–Bali, Oktober 2018, (2) International Conference on Environmental and Science Education-ICESE, April 2019, dan (3) ICoSASTE, Kupang, Mei 2019. Karya ilmiah tersebut telah mamasuki tahap review pada Journal of Turkish Science Education (TUSED-Q3) dan Journal of Physics: Conference Series (Q3).
Buku-buku yang ber-ISBN juga dihasilkan selama menjadi dosen, yaitu; (1) Konsep Dasar IPA, (2) Biologi Umum 1, (3) Konsep Manusia dalam Al-Qur’an, dan (4) Penelitian Kuantitatif: Sebuah Panduan Praktis. Kini buku-buku tersebut menjadi salah satu rujukan bagi mahasiswa terutama UIN Mataram.
